硬件環境以及具體要求：
1.系統時鍾為50MHz， 2.從滅到亮和從亮到滅的時間均為2s。
要求和基本原理都已經知道了，下面就可以來開始我們的設計。
既然要求我們從滅到亮的時間是2s，我們就可以把這2s分成1000段，然后在這個1000段里邊，依次讓燈亮的時間增加。又因為我們的燈亮時間是依次遞增的，所以我們可以使在后一個2/1000s的燈亮時間與前一個2/1000s的燈亮時間增加2/1000s的1/1000，也就是依次增加2us.即在第一個2/1000s中亮0s,第二個2/1000s中亮2us，第三個2/1000s亮4us，依次遞增，第1000個2/1000s亮999*2us。這是我們從滅到亮的一個過程，從亮到滅就是一個逆過程。
根據上邊的分析知道，我們的設計中至少需要3個計數器，一個2us計數，一個2ms（2/1000s）計數，一個2s計數。
代碼如下：
1 module breathing_led_top 2 ( 3 input i_sys_clk, 4 input i_sys_rst_n, 5 output [3:0] o_led 6 ); 7 /* 計數器r_cnt_2us循環計數,計到99為2us */
8 parameter p_cnt_2us_max = 7'd100 - 1'b1; 9 reg [7:0] r_cnt_2us = 7'b0;
10 always @(posedge i_sys_clk or negedge i_sys_rst_n) 11 begin
12 if (i_sys_rst_n == 1'b0)
13 r_cnt_2us <= 7'd0;
14 else if(r_cnt_2us == p_cnt_2us_max) 15 r_cnt_2us <= 7'd0;
16 else
17 r_cnt_2us <= r_cnt_2us + 1'b1;
18 end
19 /* 計數器r_cnt_2ms,每2us加一,計到999為2ms */
20 parameter p_cnt_2ms_max = 10'd1000 - 1'b1; 21 reg [9:0] r_cnt_2ms = 10'b0;
22 always @(posedge i_sys_clk or negedge i_sys_rst_n) 23 begin
24 if (i_sys_rst_n == 1'b0)
25 r_cnt_2ms <= 10'd0;
26 else if(r_cnt_2us == p_cnt_2us_max && r_cnt_2ms == p_cnt_2ms_max) 27 r_cnt_2ms <= 10'd0;
28 else if(r_cnt_2us == p_cnt_2us_max) 29 r_cnt_2ms <= r_cnt_2ms + 1'b1;
30 else
31 r_cnt_2ms = r_cnt_2ms; 32 end
33 /* 計數器r_cnt_2s,每2ms加一,計到999為2s */
34 parameter p_cnt_2s_max = 10'd1000 - 1'b1; 35 reg [9:0] r_cnt_2s = 10'b0;
36 reg [3:0] r_led = 4'b0;
37 always @(posedge i_sys_clk or negedge i_sys_rst_n) 38 begin
39 if (i_sys_rst_n == 1'b0)
40 r_cnt_2s <= 10'd0;
41 else if(r_cnt_2us == p_cnt_2us_max && r_cnt_2ms == p_cnt_2ms_max && r_cnt_2s == p_cnt_2s_max) 42 r_cnt_2s <= 10'd0;
43 else if(r_cnt_2us == p_cnt_2us_max && r_cnt_2ms == p_cnt_2ms_max) 44 r_cnt_2s <= r_cnt_2s + 1'b1;
45 else
46 r_cnt_2s <= r_cnt_2s; 47 end
48 /* r_flag標志 */
49 reg r_flag = 1'b0;
50 always @(posedge i_sys_clk or negedge i_sys_rst_n) 51 begin
52 if (i_sys_rst_n == 1'b0)
53 r_flag <= 1'b0;
54 else if(r_cnt_2us == p_cnt_2us_max && r_cnt_2ms == p_cnt_2ms_max && r_cnt_2s == p_cnt_2s_max) 55 r_flag <= ~r_flag; 56 else
57 r_flag <= r_flag; 58 end
59 /* control */
60 always @(posedge i_sys_clk or negedge i_sys_rst_n) 61 begin
62 if (~i_sys_rst_n) 63 r_led <= 4'b0000;
64 else if (r_cnt_2s >= r_cnt_2ms && r_flag == 1'b0)
65 r_led <= 4'b1111;
66 else if (r_cnt_2s < r_cnt_2ms && r_flag == 1'b0)
67 r_led <= 4'b0000;
68 else if (r_cnt_2s >= r_cnt_2ms && r_flag == 1'b1)
69 r_led <= 4'b0000;
70 else if (r_cnt_2s < r_cnt_2ms && r_flag == 1'b1)
71 r_led <= 4'b1111;
72 else
73 r_led <= 4'b0000;
74 end
75
76 /* 信號輸出 */
77 assign o_led = r_led; 78
79 endmodule