实验 ：流水灯实验 一、实验目的   （1）掌握分频电路的设计方法。 （2）掌握流水灯的设计方法。     二、实验内容 以Basys 2开发板上的晶振产生的50M的脉冲作为时钟信号，先进行分频，然后驱动八个led显示按照设置的模式显示。     三、实验原理 1、流水灯电路 Basys2板载流水灯的电路如图所示，可以看出流水灯有一个公共地，所以只需要让FAGA引脚输出高电平就可以点亮流水灯

1、时钟分频模块 此模块分频后的时钟信号为10HZ     reg [31:0] clk_count=0; //寄存器变量，用于时钟分频计数 reg div_clk=0; //分频后的时钟信号 always@(posedge CLK or posedge RST) //等待输入时钟的上升沿 begin if(RST) begin div_clk<=0; //复位清零操作 clk_count<=0; end else if(clk_count==32'd2499_999) //计数到达阈值 begin clk_count<=0; //清零计数值 div_clk <= ~div_clk; //div时钟翻转，实现分频 end else clk_count <= clk_count+1; //计数加一 End
    注意这里分频为什么是2499_999 , 因为这里是先检测计数值有没有达到阈值，如果没有才加一，所以当计数值加一达到了阈值之后，要等待下一个时钟上升沿才能进行检测操作。
时钟分频举例：

这里的clk1是时钟取反，clk2为二分频，clk3是四分频
3.流水灯流动使用拼接的方法实现   always @ (posedge div_clk or posedge RST) begin if(RST) led_reg <= 8'b0000_0001; //流水灯复位 else led_reg<={led_reg[6:0],led_reg[7]}; //位的拼接 End

  这里的{led_reg[6:0],led_reg[7]}实际上就是把led寄存器的最高位循环转移到最低位，实现位的流动。利用之前一步分频好的时钟信号，实现以一定频率流动的流水灯。     4.流水灯相当于用D触发器组成的移位寄存器，如下图所示，若将D0和D1相连，在初始给一个高电平脉冲，就可以实现0000 -> 1000 -> 0100 -> 0010 -> 0001 -> 1000 的循环。 

三、程序清单 module flowing_led( input RST, input CLK, output [7:0] LED_OUT ); reg [7:0] led_reg = 8'b0000_0001; reg [31:0] clk_count=0; //寄存器变量，用于时钟分频计数 reg div_clk=0; //分频后的时钟信号 always@(posedge CLK or posedge RST) //等待输入时钟的上升沿 begin if(RST) begin div_clk<=0; //复位清零操作 clk_count<=0; end else if(clk_count==32'd2499_999) //计数到达一定值时 begin clk_count<=0; //清零计数值 div_clk <= ~div_clk; //div时钟翻转，实现分频 end else clk_count <= clk_count+1; //计数加一 end always @ (posedge div_clk or posedge RST) begin if(RST) led_reg <= 8'b0000_0001; //LED寄存器清零 else led_reg<={led_reg[6:0],led_reg[7]}; //位的拼接 end assign LED_OUT = led_reg; endmodule