一设计功能：从灭到亮，时间为2秒，再从亮到灭也为2秒，总的时间为4秒。现象是，led灯的亮度从暗逐渐到亮的过程，再从亮逐渐变暗。
二设计实现之我看：（一）可调占空比的方波。可调占空比，是对于一个周期固定的方波信号，即方波的高电平持续时间或翻转时间不断改变。
（二）实现过程：
把2秒分成1000份，则每份为2ms,对于这两毫秒的方波，它的占空比在不断变化，如第一个为0.1%, 第二个为0.2%，依次不断增加到最大占空比1（即再把2ms分成1000份，即2us, 每次随着第N个方波的到来，方波的翻转时间随着N变化）然后回到初始值，不断循环。
三设计输入：
（一）2us的计数器：参数化设计，且每计满2us产生一个标志信号： T2us_full
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parameter T2us = 7'd99; parameter T2ms = 18'd99_999;
//2us timer reg T2us_full;//count to 2us reg [6:0]div_cnt; always@(posedge clk)begin if(rst==0)begin T2us_full<=0; div_cnt<=7'd0; end else if(div_cnt==T2us)begin T2us_full<=1; div_cnt<=7'd0; end else begin T2us_full<=0; div_cnt<=div_cnt+1'b1; end end |
（二）以2us为基本计数单位的计数器：第一个模块，每计满2us计数值加一，直到最大值999（也是计到了2ms），回到初始值0。第二个模块，在第一个模块计到最大值999时，产生一个计满2ms的标志信号T2ms_full。
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//2us counter reg [9:0]T2us_cnt;
always@(posedge clk)begin if(rst==0) T2us_cnt<=10'd0; else if(T2us_cnt==999) T2us_cnt<=10'd0; else if(T2us_full) T2us_cnt<=T2us_cnt+1'b1; else T2us_cnt<=T2us_cnt;
end //2ms counter reg T2ms_full; always@(posedge clk)begin if(rst==0) T2ms_full<=1'b0; else if(T2us_cnt==999)begin T2ms_full<=1'b1; end else begin T2ms_full<=1'b0; end end |
（三）2ms的方波数量的计数器：分成两部分，一是从0-999的加一模式，二是从999-0的减一模式，两个相反模式的切换是利用标志信号控制。具体过程是每计满2ms方波计数值加一，直到最大值999，再利用标志信号切换到减一模式，从999减到0时再切换为加一模式，不断循环。
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//the count of wave:1000,cnt_wave. //two part:0-999 and 999-0 by dec_en reg dec_en; reg[9:0]cnt_wave; always@(posedge clk)begin if(rst==0) cnt_wave<=10'd0;
elseif(T2ms_full)begin case(dec_en) 1'b0: if(cnt_wave==999)begin cnt_wave<=cnt_wave; dec_en <=1'b1; end elsebegin cnt_wave<=cnt_wave+1'b1; end
1'b1: if(cnt_wave==10'd0)begin dec_en <=1'b0; cnt_wave<=cnt_wave; end else cnt_wave<=cnt_wave -1'b1; endcase end end |
（四）可变占空比的方波的产生和led的翻转（周期为2秒）：一是产生一个方波的标志信号wave_flag。二是通过这个wave_flag的高电平控制LED的亮。
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//generate wave reg wave_flag; always@(posedge clk)begin if(rst==0)begin wave_flag<=1'b0; end else if(T2us_cnt==(999-cnt_wave))begin wave_flag<=1'b1; end else if(T2us_cnt==999)begin wave_flag<=1'b0; end else begin wave_flag<=wave_flag; end end
//the control of led always@(posedge clk)begin if(rst==0)begin led<=1'b0; end else if(wave_flag==1)begin led<=1; end else begin led<=0; end end |
四：总结
（一）遇到问题：1.一是仿真时，LED的波形一直为零。
解决办法：直接把仿真时长100ns 改为100us ，再改为100ms后直到波形出现。原因是，LED灯闪烁周期至少是2ms.完整的时间为2秒，故至少是ms的量级才行。
2.烧写工程bit文件到开发板，led一直未亮。
解决办法：由于仿真正确，猜测可能是在建立工程和管脚约束方面出问题了，所以我照着正确的管脚约束文件，改了一下格式。实现LED灯闪烁。
下面表格是管脚约束文件的正确格式：
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NET "clk" LOC=p24 | IOSTANDARD=LVCMOS33; NET "rst" LOC=p94 | IOSTANDARD=LVCMOS33; NET "led" LOC=p92 | IOSTANDARD=LVCMOS33; |
（二）设计过程的方法
1.照图施工（如时序图或者电路的系统框图）
第一点我的做法是，在A4纸上画出各个模块信号的时序图，如时钟信号，2us的计满标志等。通过这些波形的时序图，就能够理清思路，快速完成设计。
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第二点，循序渐进，如不知道怎么设置占空比可变，那就先想想占空比固定的LED闪烁，分成了1秒的计数器和计满1秒后的时钟脉冲翻转，由此可以推理只需要把翻转的计数值改变，即可实现占空比变化。
（三）仿真波形：
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