编写一个基于fpga的led点阵控制器设计

本设计采用Xilinx Spartan-6系列FPGA作为控制核心，以及共阴极LED点阵作为输出设备。FPGA开发板上还需要添加一个时钟源和一些外设，如按键、七段数码管等。

首先，需要对LED点阵进行硬件连接。由于点阵为共阴极，所以需要将所有的阴极连接在一起，作为控制信号的输入。而对于每个LED的阳极，则需要连接到FPGA的输出引脚上。在这里，我们可以使用一个74HC595移位寄存器来扩展FPGA的输出口，以便控制更多的LED灯。

其次，需要设计时钟电路。为了保证控制器的稳定性和可靠性，需要使用一个稳定的时钟源来提供时钟信号。可以采用Quartz晶体振荡器作为时钟源，并通过PLL倍频器来获得所需的时钟频率。

最后，需要设计按键控制和七段数码管显示功能。按键可以用来切换控制模式和调整LED的亮度等参数。七段数码管则可以用来显示当前的控制模式和参数值。

本设计采用Verilog HDL语言进行软件设计。主要包括以下模块：

（1）时钟模块：负责产生稳定的时钟信号，并将时钟信号分频得到不同的控制时序。

（2）移位寄存器模块：负责将FPGA的输出信号通过移位寄存器扩展到多个LED灯上。

（3）控制模块：根据不同的控制模式和参数，控制LED点阵的亮灭和亮度等参数。

（4）按键扫描模块：负责检测按键的状态，并根据按键状态来修改控制模式和参数。

（5）七段数码管模块：负责将当前的控制模式和参数值显示在七段数码管上。

（1）确定硬件连接方式和时钟源，并进行电路设计和PCB布局。

（2）根据硬件连接方式和控制要求，设计Verilog HDL代码，并进行仿真和调试。

（3）将Verilog HDL代码综合成FPGA可编程逻辑单元，并进行布局和布线。

（4）下载程序到FPGA开发板中，进行测试和调试。

（5）根据实际需求，进行功能扩展和优化