FPGA流水灯
参考博客：（一）FPGA流水灯的实现
第一次在CSDN上写博客，记录一下自己学习FPGA的历程吧，也是对CSDN这个平台的回馈。过去大半年在这上面学习了不少知识，现在也希望能给别人一些帮助。下面言归正传：
“流水灯”应该是每一个开发板的初学者都要做的一步吧，这两天对FPGA的板子有了一个初步的认识，今天就花了半天（原谅我学得有点慢），写了一个八位的LED流水灯。
用的是Quartus 13.0,代码如下：
module self_train1(clk,rst_n,led);//8位LED流水灯
input clk; //系统时钟，50MHz
input rst_n; //全局复位，低电平有效
output reg[7:0] led; //led输出，高电平灯亮
//定义时间计数器
reg [31:0] timer;
//计数进程
always@(posedge clk or negedge rst_n)//只要括号中的任意信号发生变化，就执行always@里面的内容
begin
if(rst_n==1'b0)//'b'表示二进制
timer<=32'd0;//'d'表示十进制;如果复位键按下，时间计数归零
else if(timer==32'd199_999_999)//'_'占位符，没有实际意义
timer<=32'd0;//如果时间计数到4s，时间计数归零
else
timer<=timer+32'd1;//正常情况下，每来一个时钟脉冲，时间计数加1
end
//led控制进程
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
if(rst_n==1'b0)
led<=8'b0000_0000;//如果复位键按下，所有的灯都为'0',熄灭
else if(timer==32'd24_999_999)
led<=8'b0000_0001;//当时间计到0.5s时，第一个LED灯亮
else if(timer==32'd49_999_999)
led<=8'b0000_0010;//当时间计到1s时，第二个LED灯亮
else if(timer==32'd74_999_999)
led<=8'b0000_0100;
else if(timer==32'd99_999_999)
led<=8'b0000_1000;
else if(timer==32'd124_999_999)
led<=8'b0001_0000;
else if(timer==32'd149_999_999)
led<=8'b0010_0000;
else if(timer==32'd174_999_999)
led<=8'b0100_0000;
else if(timer==32'd199_999_999)
led<=8'b1000_0000;
end
endmodule
代码的原理还是很简单的，具体可以参考我开头的参考博客，我只是比他多了4个LED灯，位数相应的增加了。
代码编写完了之后，我们让软件给我们分析一遍，看有没有错误。点击软件最上方Processing / Start / Start Analysis & Synthesis，或者直接点击下图红色方框中的键：
分析成功的话会显示如下图：
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然后，我们进行功能仿真，也叫RTL行为级仿真或者前仿真。
首先编辑test bench文件，代码如下：
`timescale 1ns/1ns//前面的1ns表示时延单位，后面的1ns表示时延精度
module self_train1_tb;
reg clk;
reg rst_n;
wire [7:0]led;
self_train1 u1(
.clk(clk),
.rst_n(rst_n),
.led(led)
);
initial clk=1;//任意赋予clk一个初值，也可赋值0
always #10 clk = ~clk;//让clk的值每10ns反向变化一次，形成50MHz的脉冲
initial begin
rst_n=1'b0;
#100;//'#'表示延时
rst_n=1'b1;
#1000000000;//我在这里只仿真了初始的1s，因为电脑太老了，运行速度太慢
$stop;
end
endmodule
我稍后会再写一篇功能仿真的软件操作步骤，毕竟Quartus是英文的，对自学的同学来说不太友好，并且这部分操作确实有点麻烦，将心比心，我尽量把我觉得在初学阶段可能碰到的问题写清楚，多帮助一些人。
下面，我们运行RTL Simulation,结果如下：
我们可以看到。在500ms的时候，第一个LED灯的状态由0变为1，第一个灯亮。1000ms的时候，第一个灯由1变为0，第一个灯灭，同时，第二个LED灯由0变为1，第二个灯亮。以此类推，仿真结果和我们想要的结果一样。因为电脑太老了，运行速度慢，我就只仿真了初始的1s。
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还有一个时序仿真我就不做了，它在功能仿真的基础上加入了时延，更接近板子运行时候的真实情况。
下面进行全编译,点击Start Complation。
PS：
quartus软件可以根据我们编写的程序生成下面类似数电里的电路图：
大家可以在左侧找到，双击即可：
然后，我们进行烧写前的最后一步，分配IO:
点击Assignments / Pin Planner
根据查找板子的使用说明书，找到合适的引脚，相对应的输入红色方框中。可以直接在其中输入“y2”、“g21”等引脚号，不用区分大小写，然后按回车键；也可以直接复制粘贴引脚表格中的引脚号，这里就不详细说了。
设置好引脚后，不需要保存，直接关闭引脚设置窗口。
最后就是将我们的程序烧写到板子里去。
将开发板与电脑连接（如果在电脑上读不出开发板，可能是需要手动安装板子的驱动，我当时也碰到了这个问题，可以百度解决），点击Programmer,在跳出的窗口中点击Add File…，将output_files文件夹里面的.sof文件打开到刚刚跳出的窗口，最后点击Start，就将程序烧入FPGA开发板中了。
如果到这里一切顺利，那么恭喜你，完成了开发板的第一个基础程序开发，完结撒花！！！
ps:文中如有错误或不足，欢迎各位大佬予以批评指正。