FPGA学习笔记（四）通过数码管学习顶层模块和例化的编写

系列文章目录

一、FPGA学习笔记（一）入门背景、软件及时钟约束

二、FPGA学习笔记（二）Verilog语法初步学习(语法篇1)

三、FPGA学习笔记（三） 流水灯入门FPGA设计流程

四、FPGA学习笔记（四）通过数码管学习顶层模块和例化的编写

五、FPGA学习笔记（五）Testbench（测试平台）文件编写进行Modelsim仿真

六、FPGA学习笔记（六）Modelsim单独仿真和Quartus联合仿真

七、FPGA学习笔记（七）verilog的深入学习之任务与函数（语法篇3）

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模块例化

在一个模块中引用另一个模块，对其端口进行相关连接，叫做模块例化。

作用：
将模块端口与外部信号按照其名字进行连接，端口顺序随意。
如果某些输出端口并不需要在外部连接，例化时 可以悬空不连接，甚至删除。
input 端口在例化时不能删除，否则编译报错，output 端口在例化时可以删除。

我的理解：
我认为顶层文件的编写，相当在编写嵌入式裸机开发中的main.c文件，需要将各个子文件综合在一起，其中需要将一些变量关联在一起，C语言中采用的extern的声明方式，将变量在不同的文件中调用，FPGA就使用顶层文件的例化将他们关联在一起。

数码管上层调用例子

在正点原子FPGA的开发指南中，在数码管一章中，有一个顶层文件的编写，因为把计时模块和数码管显示的模块分开了，为了实现隔一段时间，数码管显示不同的数字。
计时文件的模块：

数码管显示的模块：

顶层文件的编写：

这里在time_count模块例化的过程中就对MAX_NUM重新赋值。这是第一种写法。

参数定义和传递大全

首先要把外部信号进行模块化，之后要进行引脚的连接。其次就像add_flag这种，因为两个模块公用，所以需要关联在一起。
在time_count文件中：
参考: verilog中参数传递与参数定义中#的作用，说明了参数传递的格式。这里#的意思是参数传递，将TIME_SHOW传递给MAX_NUM。主要应用在当一个模块引用另外一个模块时，高层模块可以改变低层模块用parameter定义的参数值

其他两种写法：（多参数重定义）

//定义带延迟参数的模块
module bus_master;/
/默认的参数值
parameter delay1 = 2;
parameter delay2 = 3;
parameter delay3 = 7;
<模块内部的语句>
...
endmodule
//顶层模块;调用两个bus_master模块
module top;
//用新的延迟参数值调用这两个模块
//用顺序列表把新的参数值传入模块
bus_master #(4，5，6)b1();// b1: delay1 = 4, delay2 = 5, delay3 = 6
bus_master #(9,4) b2(); // b2 :.delay1 = 9,delay2 = 4,delay3 = 7（默认)

//用命名参数把新的参数值传入模块

bus_master # (.delay2(4), delay3(7)) b3();// b2: delay2 = 4, delay3 = 7 ,delay1=2（默认)
//建议使用命名的参数传人方式，使用这种方法减少了产生错误的机会，可增添或删除参数而不需要担心其次序
endmodule

还有另外一种方法：
verilog中defparam的用法及#的用法
这里可以写成：#defparam time_count.MAX_NUM=TIME_SHOW;

同样，有可以修改的参数就有不可以修改的：
localparam：本地参数声明，本地参数不能用参数重新定义( defparam)修改，也不能在实例引用时通过传递参数语句，即#(参数1，参数2，…)的方法修改。

回到数码管的模块内程序

这里MAX_NUM定义的时候不能写空，上层文件可以随便修改，程序方便。

模块复用的例子

通过模块例化实现模块 重用，比如实现了一个LED的闪烁，那么如何让八个LED以不同频率闪烁？
可以通过把该模块进行八次例化，链接不同的LED，斌并且更改他们的计数值实现不同频率闪烁
例子：