## 点亮LED

就像软件编程里的“Hello World”，点灯是FPGA学习的第一步，不要小瞧这么一颗小小的灯，点灯的方式可以有多种。在本节，我们通过4个点灯的程序达到以下的目标：
  - 体验LED的工作原理；
  - 了解Verilog代码的结构和基本的语法规范
  - 体会HDL语言中的bit和FPGA端口电信号的关系
  - 体验FPGA设计从创建工程 --》 输入代码 --》 逻辑综合 --》 分配管脚 --》 生成可下载的JED文件 --》 配置FPGA整个过程（理论知识参见[[fpga_design_tool|FPGA设计流程]]）

在本实例中，我们以Web IDE为例，同样的示例也可以通过Lattice的官方FPGA设计工具[[Diamond]]或Intel的官方设计工具[[quartus_prime]]来实现，只是要注意这些工具的使用方法和管脚的正确分配。
### 1. 硬件说明
在这个实验中，我们主要用到小脚丫FPGA开发板上的以下几个外设：
  * 板上有8个LED灯，可以选用其中的任何一个做单LED的实验
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{{ ::stepfpgasch8leds.jpg?600 |}} <WRAP centeralign> 这是开发板上的8个红色LED，LED1~8信号连接到FPGA的引脚，作为FPGA输出信号控制。当FPGA输出低电平时LED变亮，当FPGA输出高电平时LED熄灭。</WRAP>

  * 板上由2个三色LED（R-红色、G-绿色、B-蓝色），每个三色灯相当于3个独立的、不同颜色的LED组合成的，如果与三色灯保持一定的观察距离，一个三色灯里的两种以上LED点亮即可组合成其它颜色，在此只是粗略地合成，如果要精确合成不同的颜色，需要精密控制流经R、G、B上每个灯的电流（取决于灯的特性、串联的限流电阻以及控制这些管脚开关的PWM的占空比，这个以后再讲）

{{ ::stepfpgaschrgbleds.jpg?600 |}} <WRAP centeralign> 这是开发板上的2个三色LED，(R_LED1, G_LED1, B_LED1), (R_LED2, G_LED2, B_LED2)信号连接到FPGA的引脚，作为FPGA输出信号控制。当FPGA输出低电平时，相应的LED变亮，当FPGA输出高电平时LED熄灭。</WRAP>

  * 板上有4个按键和4个开关，用做输入控制，按键和开关的使用方式是有区别的，大家可以通过具体的使用来体会
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{{ ::stepfpgaschkeysw.jpg?600 |}} <WRAP centeralign> 这是开发板上4个按键和4个开关，Key1~4是按键控制信号，SW1~4是开关控制信号，都连接到FPGA的引脚，作为FPGA的输入信号。当按键断开时，FPGA输入为高电平，当按键按下时，FPGA输入为低电平；当开关断开（OFF）时，FPGA输入为低电平，当开关合上（ON）时，FPGA输入为高电平。</WRAP>

所以我们可以用开关或者按键来控制LED的亮灭。
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