模塊接口說明

信號	方向	描述
clk	輸入	系統時鐘（100MHz，周期10ns）
rst_n	輸入	低電平有效的異步復位信號
led_en	輸入	總使能信號（1=開啟呼吸燈，0=關閉）
speed_en	輸入	呼吸速度調節使能信號
speed[2:0]	輸入	呼吸速度分級（0-7對應8級速度，0最慢，7最快）
led	輸出	即PWM輸出（受led_en控制）

模塊代碼：

/* 呼吸燈模塊例化
led_breath #(.STEP     (1)
) led_breath(.clk      (clk     ),         .rst_n    (rst_n   ),.led_en   (led_en  ),.speed_en (speed_en),     .speed    (speed   ),.led      (led     )   
);
*/`timescale 1ns/1ps
// 呼吸燈模塊（輸出PWM波實現）
module led_breath #(parameter STEP = 1      //默認PWM占空比變化步長
)(input  wire clk,        // 時鐘（100MHz）input  wire rst_n,      // 復位input  wire led_en,     // LED使能控制信號 1亮 0滅input  wire speed_en,   // 設置LED呼吸頻率使能信號input  wire [2:0]speed, // LED呼吸頻率(8級調節 0最慢 7最快)output wire led         // LED（PWM波）
);
localparam T_MAX    = 100000;// 占空比閾值變化周期的計數上限（1ms閾值變化一次）
localparam DUTY_MAX = 1000;  // 占空比計數上限（也是PWM波周期，同一占空比下周期長短不影響平均電壓）
// 占空比閾值1ms變化一次，占空比計數上限1000，最小步長為1，最大8：因此LED呼吸一次周期最長2s、最短0.25sreg [3:0]  step;            // PWM波占空比變化步長
reg [23:0] t_cnt;           // 呼吸周期計數器
reg [15:0] duty;            // 當前占空比閾值
reg [15:0] duty_cnt;        // 占空比計數
reg direction;              // 亮度變化方向 0變亮 1變暗
wire PWM;                   //PWM波信號線// 設置PWM波占空比步長（最小步長為1，最大8）
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n) step <= STEP;else if (speed_en)step <= (speed==7) ? 8 : (speed+1); //步長+1：最小步長1、最大8
end// 呼吸周期計數器
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n) t_cnt <= 0;else if (t_cnt == T_MAX-1)t_cnt <= 0;elset_cnt <= t_cnt + 1;
end// PWM占空比閾值變化
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n) beginduty      <= 0;direction <= 0;endelse if (t_cnt == T_MAX-1) begin if (direction == 0) begin //變亮if (duty +step < DUTY_MAX) //防止占空比閾值不超過最大duty <= duty + step;elsedirection <= 1;endelse begin //變暗if (duty -step > 0 && duty -step < DUTY_MAX) //防止減法溢出的情況duty <= duty - step;elsedirection <= 0;endend
end// 占空比計數器
always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n)duty_cnt <= 0;else if (duty_cnt == DUTY_MAX-1)duty_cnt <= 0;elseduty_cnt <= duty_cnt + 1;
end
// PWM波輸出
assign PWM = (duty_cnt <= duty);// LED使能輸出
assign led = led_en && PWM;endmodule