学fpga（先自顶而下设计，再自下而上集成）

Posted 2022-04-12 费晓行

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        前面讨论一下led流水灯的显示、按键的触发这两个模块。等真正做一个项目的时候，应该怎么处理呢？一般先按照自顶而下的方法进行需求切分，然后把每一个子模块做好了之后，再进自下而上的集成处理。

        考虑到之前讨论的流水灯和按键，可以假设有这么一个需求。当按键按下的时候，流水灯开始运行。当按键再次按下的时候，流水灯结束。等第三次按键按下的时候，流水灯再次开始循环。

        初次拿到这个需求的时候，第一步要做的就是确认功能和输入、输出。

         等完成了第一步之后，下面要做的就是进行模块切分。模块切分需要依赖于自己的经验。这个有点类似于做数学题。一开始拿到的题目总是很难的，我们要做得就是把这个问题变成一个一个学过得知识点，这些知识点就是过去积累的经验。因为我们学过led流水灯这些，所以很自然地拆分成两个模块。

         有了这一步模块得拆分之后，当然后面就是key模块、led模块的实现了。等到实现之后，需要对key模块、led模块进行分别测试，测试之后就可以开始自底向上的整合了。verilog上面，就是把各个模块进行例化，拼凑在一起，比如像这样，

module input_led(clk, rst, key, led)

input clk;
input rst;
input key;
output led;

wire clk;
wire rst;
wire key;
reg[3:0] led;

wire flag;

key_module key_module(
	.clk(clk),
	.rst(rst),
	.key(key),
	.flag(flag)
	);

led_module led_module(
	.clk(clk),
	.rst(rst),
	.flag(flag),
	.led(led)
	);

endmodule;

        关于这部分，其实和c语言里面的main函数很相。同样是这一个需求，大家可以思考一下，是不是也是这么一个流程。先进行模块拆分，每一个模块用不同的函数完成，等模块测试之后，再进行模块集成整合，等到确认没有问题了，就可以说功能开发成功了。

void input_module()

	return;


void led_module()

	return;


int main()

    while(1)
    
    	input_module();
	    led_module();
    

	return 0;

        在运行机理上面，fpga和c编程可能差别蛮大。但是开发流程上面，两者有很大的相似性。有c语言编程经验的同学，完全可以把这个经验方便地移植到fpga开发上面，相信会有很多意外的收获。