Виртуальные светодиоды и 7-ми сегментный индикатор.

При отладке проектов для FPGA, часто возникает необходимость вывести отладочную информацию на внешний индикатор. Электронный индикатор помогает человеку быстро и наглядно оценить необходимые параметры, особенно те, которые человек непосредственно не может определить с помощью своих органов чувств Не всегда есть возможно использовать физическими индикаторами, или встроенными средствами отладки, такими как SignalTap® от Altera и ChipScope™ от Xilinx. Наши коллеги создали удобный инструмент для отображения виртуальных индикаторов. Мы с удовольствием портируем этот проект на все наши платы с FPGA!

Top-модуль проекта выглядит вот так:

Verilog Code:
module vga_leds(
			input wire CLK50MHZ,
			input wire KEY0,
			input wire KEY1,
			output wire [7:0]LED,
			 // outputs:
			output wire hsync,
			output wire vsync,
 
			//high-color test video signal
			output wire [3:0]r,
			output wire [3:0]g,
			output wire [3:0]b
			);
 
wire w_clk_video;
wire w_clk_hdmi;
wire w_locked;
 
mypll mypll_inst(
			.inclk0( CLK50MHZ ),
			.c0( w_clk_video ), //74MHz
			.locked( w_locked )
			);
 
reg [47:0]counter;
always @( posedge w_clk_video or negedge KEY0 )
begin
	if( ~KEY0 )
		counter <= 0;
	else
	if( KEY1 )
		counter <= counter+1;
end
 
display display_inst(
		.reset( ~w_locked ),
		.clk_video( w_clk_video ),
		.red_leds( counter[31:16] ),
		.green_leds( counter[30:15] ),
		.segments( counter[47:16] ),
		.hsync (hsync),
		.vsync (vsync),
 		.r (r),
		.g (g),
		.b (b)
	   );
 
endmodule

Здесь ничего особенного:

• PLL выдает одну частоту, 74 МГц тактовая частота пикселей для видеорежима 1280х720.
• Модуль display получает 16 бит для виртуальных красных светодиодов и 16 бит для виртуальных зеленых светодиодов. Так же он принимает 24-х битное число для шести семисегментных индикаторов. Есть у модуля выходы RGB и синхронизации для VGA.

Сам display внутри имеет модуль генерации синхросигналов hsync, vsync и RGB сигналов. Так же display имеет логику отображения виртуальных светодиодов и семисегментных индикаторов на экране. Эта логика жестко привязана к координатной сетке экрана через сигналы w_pixel_count и w_line_count из hvsync.

Ниже на видео показано, как идет отображение двоичного счетчика на экране подключенного монитора.

Файлы проектов:

Проект виртуальных индикаторов для платы VE-XC6SLX9: vga_leds_seg7_XC6SLX9.zip

Проект виртуальных индикаторов для платы VE-EP4CE10: vga_leds_seg7_EP4CE10.zip

Проект виртуальных индикаторов для платы VE-LCMXO27000HC: vga_leds_seg7_LCMXO27000HC.zip