1.工程准备
首先建立一个名为led的工程文件夹,文件夹下包含了doc、quartus_prj、rtl、sim四个子文件夹:
那么我们来分析各个文件夹包含了什么:

doc:该文件夹主要包含了文档资料、数据手册、Visio波形等,相当于档案库;
quartus_prj:该文件夹主要包括了使用Quartus II软件新建的工程,相当于操作台;
rtl:该文件夹主要放置生成硬件电路的代码,相当于原材料;
Sim:该文件夹放置对生成硬件电路代码的仿真文件,相当于质检室;
这四个文件夹各自完成不同的分工,但是它们之间有什么联系呢?答案是:他们之间通过路径关联和文件引用,形成一个完美的FPGA开发闭环。quartus_prj作为工程中枢,向上访问doc读取说明,向下访问rtl获取硬件代码,向外访问sim获取仿真脚本;sim向上访问rtl在逻辑上验证硬件代码的正确性。
2.设计过程
无论我们使用FPGA做什么类型的项目时,我们都要参照一个具体的流程,这里就介绍我自己的开发流程:
1.看手册和原理图,搞清楚我们需要实现什么功能,就像做饭时我们需要看食谱,要知道自己吃什么。
2.搞清楚要吃什么了以后,我们就要开始选食材,选调料了,这样我们才能炒出来一盘好菜,这就对应着我们要新建工程,选好工程对应的开发芯片。这里我用的是野火的Altera EP4CE10 征途Mini开发板。
3.接下来我们就要开始炒菜了,也就是说我们要去写代码,运用Verilog代码实现电路功能。
4.相信大家炒完菜之后都会用筷子夹起一些尝一尝,评定炒的这盘菜好不好吃,能不能上桌,要不要重炒,也就是说我们写完代码以后,要去编译代码、写仿真软件测试是否有逻辑错误。
5.菜没问题以后呢,我们就要盛出来上桌了,那么是要盛到盘子里呢还是盛到盆子里呢,不同的菜我们也要分配好容器才好,也就是说在我们测试仿真完以后啊,就要分配硬件引脚了,这样我们的工程才能正常跑出来。
其实我们用FPGA做项目和炒菜流程是差不多的,这样有了具体的流程以后,我们就按着这个思路来实现led这个工程项目的实现。
3.工程实现
(1)看食谱
首先,我们来看食谱,看看我们需要吃什么菜,这里要打开开发板的原理图,找到'按键'和'LED'这两个模块,这里取KEY1与LED1:

按键电路

LED电路
我们来分析一下这两个原理图,看看他们是怎么共同实现led灯点亮的:
当SW2按键松开时,1、2与3、4不导通,此时KEY1被拉低到GND低电平,发出低电平信号key_in为0,对应的FPGA输入引脚接收0信号,并给LED电路发送0信号,LED1电路收到0信号后,输出低电平信号led_out为0,led灯不亮;
当SW2按键按下时,1、2与3、4导通,此时KEY1被拉高到3V3高电平,发出高电平信号key_in为1,对应的FPGA输入引脚接收1信号,并给LED电路发送1信号,LED1电路收到1信号后,输出高电平信号led_out为1,led灯亮。
接着我们在VIsio中绘制我们led功能框图和波形图,这里我们就不过多介绍了,相信大家看完上述我们对led电路实现的解析后很容易理解下面两个框图。












