【高云GW5AT-LV60 开发套件试用体验】三、LED灯控制实验

【高云GW5AT-LV60 开发套件试用体验】三、LED灯控制实验

高云软件开发环境搭建好以后，进行正式的FPGA编程前，必须使用安装好的Gowin 软件，结合高云GW5AT-LV60 开发套件，对软件和硬件功能进行一次测试实验。

这个测试实验，最简单方便的方法，就是对开发套件上的一颗LED进行一次控制。如果LED能按照代码的控制逻辑进行亮暗的输出，就说明软件和开发套件的功能正常，可以准备开始后面更复杂的实验了。
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一、GoWin FPGA开发环境搭建

在以前的实验中，我们已经完成了软件安装，在获得相应的license文件后，软件可以正常启动。

Gowin 软件安装后，在桌面上可以找到这个图标，它是Gowin公司发布的FPGA代码编译工具。

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这个工具的执行文件，名称为，gw_ide.exe，如果安装时没有修改，它默认的安装位置一般在，C:\Gowin\Gowin_V1.9.11.02_x64\IDE\bin\。

另外，在电脑的启动-程序里，可以找到Gowin和Gowin Programmer这两个图标。
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Gowin Programmer是Gowin公司发布的烧录用的工具。

Gowin软件 gw_ide.exe运行后，出现下面的界面，
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过一会后，出现软件的起始界面，

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在这个界面里，我们可以从菜单选项， Help-About ，确认目前使用的Gowin软件版本。
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通过菜单选项， Help-Index ，可以看到软件里备注的一些Index 信息的说明。这些说明对于在使用Gowin FPGA软件进行代码编写，编译和烧录的过程中，遇到问题进行分析时，会有所帮助。
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下面是Help-Index的一个例子，

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其内容结构为，

①Index编号

②Warning 信息的说明

③Instance 举例

④Action处理方法

二、使用Gowin软件新建一个LED控制的程序

1、新建项目（工程）

在Gowin网站里，关于如何新建一个工程，编写代码，对FPGA进行编程的步骤，有不少介绍的资料。可以参考Gowin官网里的一些信息，熟悉Gowin FPGA编程的过程。
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以下步骤，新建一个LED控制的代码工程。
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在Gowin软件的起始界面里，点击 Quick Start 里面的 New Project
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按照界面提示，

Create a FPGA design project.

You will be able to add or create RTL sources, run synthesis, place & route, and program your device.

点击OK，出现下面的页面
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把其中的工程名称改成LED_Blink，自己选择一个文件夹作为工程文件保存的路径，
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2、选择器件型号，选择Device

点击Next，出现Select Device的页面，

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上面出现了一大串芯片的Part Number。这时，我们要根据开发套件上实际使用的FPGA芯片来选择芯片Part Number，必须保证选择的Part Number与实际使用的芯片一致。

检查我们使用开发套件，从芯片上标记的丝印可知，使用的芯片为， GW5AT-LV60UG225C2/I1。因此在软件里选择Device Part Number 为GW5AT-LV60UG225C2/I1。

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为了更快的找到对应的FPGA 芯片，可以参考下图，先设定芯片的系列、Package、Speed 等信息，快速的找到对应的型号。
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顺便说明一下，开发板上使用的FPGA芯片版本为B。

选中该芯片后，点击Next，出现项目的信息总结，
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点击Finish
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3、加载源文件

点击Open，可以找到项目工程文件的存放路径，在工程路径下的src目录文件夹里，还没有任何的文件，
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因此，在菜单选项里，点击New，选择Files-Verilog File, 准备创建Verilog HDL File 代码。
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选择Verilog的文件名为LED_Blink，选择时将 Add to Current Project 选上。
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点击OK后，进入了Verilog 文件编辑界面，
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刚新建时，这是一个空文件。因此我们输入的LED_Blink.v文件的内容，

module LED_Blink (

input wire clk,      // 系统时钟

input wire rst_n,    // 复位信号，低电平有效

output reg led       // LED输出

);

// 参数定义，假设时钟为50MHz，闪烁频率为1Hz

parameter CLK_FREQ = 50_000_000;
// 时钟频率，单位Hz
50_000_000

parameter BLINK_FREQ = 1;
// LED闪烁频率，单位Hz

parameter COUNTER_MAX = CLK_FREQ / (2 * BLINK_FREQ) - 1;  // 计数器最大值

// 内部信号声明

reg [31:0] counter;  // 32位计数器

// 计数器逻辑

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin

if (!rst_n) begin        // 复位时计数器清零

counter <= 32'd0;

end

else if (counter >= COUNTER_MAX) begin  // 达到最大值时归零

counter <= 32'd0;

end

else begin               // 否则计数器递增

counter <= counter + 1'b1;

end

end

// LED控制逻辑

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin

if (!rst_n) begin        // 复位时LED熄灭

led <= 1'b0;

end

else if (counter >= COUNTER_MAX) begin  // 计数器达到最大值时翻转LED状态

led <= ~led;

end

end

endmodule