如何基于FPGA开发板点亮LED灯？看完你就会了！

在下述的内容中，小编将会基于FPGA开发板去点亮LED灯，如果FPGA开发板相关的开发是您想要了解的焦点之一，不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、如何基于FPGA开发板点亮LED灯

使用用户手册，了解硬件资源，这个示例中需要用到按键和LED灯：

1、按键

在没有按键按下时，输出高电平（红色）；当按键按下的时候，被按下的按键端会输出低电平（蓝色）。

2、LED灯

当 FPGA 输出低电平时，LED 点亮，当 LED 输出高电平时,没有电位差，LED 灯熄灭。

需要实现的功能是，当按下按键时（key_in=0,PIN_M16管脚），LED灯要被点亮（led_out=0,PIN_A2管脚）。对于复杂电路还是需要画波形来理清思路。这里波形应该是key与led波形一致。

打开quartus，新建工程。

编写.v文件，代码如下：

将.v文件添加到文件目录下，右键Files文件夹选择添加.v文件，添加完成后可以在Files下看到添加的.v文件：

点击如图所示的图标，可以检查语法是否有错，综合器将代码解释为电路的形式。绿色表示通过。

点击RTL viewer可以查看设计的硬件电路结构，和我们设计所表达的意思相同

Testbench是测试电路功能和性能的脚本。在线逻辑分析虽然好用但是每次修改代码都需要综合一次，而使用testbench做仿真的速度就很快，所以一开始就应该编写testbench以便后面大型电路的验证。

编写.v文件

tb_led模块中，首先定义初始的输入信号为低电平（一般时序电路使用非阻塞赋值<=)，延迟10个时间单位(ns)产生随机数0或1赋值给输入，就完成了输入信号的波形设计。根据上一节中实例化的讲解，第2-5行和第14-19行完成的功能是将上一个led.v文件中led模块与tb_led模块相连。这样随机生成的输入信号就被加到led模块上，并得到输出led_out，通过验证led_out与我们期望的输出是否一致，就知道我们的设计是否正确。

和之前的操作一样，将这个tb_led.v文件添加到Files文件下。然后在quartus的菜单栏中找到assignments-setting，如图所示。

二、采用FPGA点亮LED灯的优缺点

（一）优点

FPGA的优点如下：

(1) FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源组成，通过将这些硬件资源合理组织，可实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路。

(2) FPGA可通过使用框图或者Verilog HDL来设计，从简单的门电路到FIR或者FFT电路。

(3) FPGA可无限地重新编程，加载一个新的设计方案只需几百毫秒，利用重配置可以减少硬件的开销。

(4) FPGA的工作频率由FPGA芯片以及设计决定，可以通过修改设计或者更换更快的芯片来达到某些苛刻的要求（当然，工作频率也不是无限制的可以提高，而是受当前的IC工艺等因素制约）。

（二）缺点

FPGA的缺点如下：

(1) FPGA的所有功能均依靠硬件实现，无法实现分支条件跳转等操作。

(2) FPGA只能实现定点运算。

总结：FPGA依靠硬件来实现所有的功能，速度上可以和专用芯片相比，但设计的灵活度与通用处理器相比有很大的差距。

以上所有内容便是小编此次为大家带来的所有介绍，如果你想了解更多有关它的内容，不妨在我们网站或者百度、google进行探索哦。