【基于MAX 10 FPGA的开发套件DECA】(2)呼吸灯

sagitattoo

呼吸灯的效果很炫，本文根据官方CD中的例子程序，在DECA开发套件上实现了LED呼吸灯效果。
      首先说说LED，中文全称发光二极管。作为最常见的器件，每个嵌入式工程师都不会陌生，在开发板上点亮LED的过程就好比软件工程师的“Hello World”一样经典。
        更进一步，这LED的亮暗程度还能调节，这个就涉及到一个技术PWM，中文全称脉宽调制。利用PWM产生的输出并不是一个稳态，而是一个周期性的二态输出。如下图所示，PWM波形按照固定周期在高低电平之间来回变化，而高电平持续的时间（也称作占空比）越大，LED就越亮。

      呼吸灯的效果就是LED由暗逐渐变亮，在由最亮逐渐变暗。结合PWM技术，就是高电平占空比由小逐渐变大，再由最大逐渐变小，完成一次“呼吸”。

      
        说完原理，再来看看程序的编写。
always @(posedge MAX10_CLK1_50 or negedge reset_n)        begin                if(!reset_n)                        begin                                counter <= 0;                                display[0] <= 0;                        end                else begin                                counter   <= counter+1;                                PWM_width <= PWM_width[5:0]+ PWM_adj;                                                                if(counter[26])                                        begin                                                PWM_adj <= counter[25:20];                                        end                                else begin                                                PWM_adj <= ~ counter[25:20];                                         end                                display[0] <= ~PWM_width[6];                                display[1] <= ~PWM_width[6];                                display[2] <= ~PWM_width[6];                                display[3] <= ~PWM_width[6];                                display[4] <= PWM_width[6];                                display[5] <= PWM_width[6];                                display[6] <= PWM_width[6];                                display[7] <= PWM_width[6];                         end        end         
        程序行数不多，核心是这一段：
PWM_width <= PWM_width[5:0]+ PWM_adj;              PWM_width[6]的输出对应着LED亮暗，而它的变化速率受此段加法控制。PWM_adj数值越大，PWM_width[6]高电平占空比越大，反之越小。因此程序中利用一个27-bit的计数器counter控制PWM_adj线性增加或者线性减少，以实现PWM_width[6]占空比的变化，达到LED“呼吸”效果。
      总结，利用Verilog实现了LED呼吸灯效果。