`timescale 1ns / 1ns

module pwm_light#

(

parameter REF_CLK      = 64'd50_000_000

)

(

input       I_sysclk_p,

input       I_rstn,

output      O_pwm

);

localparam T20US_SET     = REF_CLK/20000 - 1;  //set 20us

localparam T20MS_SET     = 100 - 1;           //set 20ms

localparam PWM_SET       = 100 - 1;           //Set PWM duty cycle adjustment times

reg [23:0] t20us_cnt;

reg [9 :0] t20ms_cnt;

reg [9 :0] pwm_cnt;

reg PWM_S;

wire t20us_done;

wire t20ms_done;

//设置20us计数，当计数条件达成时拉高

assign t20us_done = (t20us_cnt == T20US_SET);

///设置20ms计数，当计数条件达成时拉高

assign t20ms_done = t20us_done & (t20ms_cnt == T20MS_SET) ;

//1us base timer

always @(posedge I_sysclk_p or negedge I_rstn)begin

    if(I_rstn == 1'b0)

        t20us_cnt <= 0;   

    else if(t20us_cnt < T20US_SET)                      //t20us_cnt寄存器用来计数，目标值是T20US_SET

        t20us_cnt <= t20us_cnt + 1'b1;                              //未达到目标值+1

    else

        t20us_cnt <= 24'd0;                                          //达到目标值清零

end

//1ms pwm compare timer,based on 1us base timer

always @(posedge I_sysclk_p or negedge I_rstn)begin                  //系统时钟的上升沿以及复位的下降沿触发

    if(I_rstn == 1'b0)                                                //复位清零

         t20ms_cnt <= 0;   

    else if(t20us_done)                                       //t20us_done计数完成作为后续判断的大前提

         t20ms_cnt <= (t20ms_cnt < T20MS_SET) ? (t20ms_cnt + 1'b1) : 10'd0;   //判断语句，当t20ms_cnt < T20MS_SET满足时

    else                                                //t20ms_cnt计数器+1，否则就清零

         t20ms_cnt <= t20ms_cnt;

end

//PWM counter for generating duty cycle parameters as well as PWM adjustment count

always @(posedge I_sysclk_p or negedge I_rstn)begin        //系统时钟的上升沿以及复位的下降沿触发

    if(I_rstn == 1'b0)                                                             //复位清零

        pwm_cnt <= 0;

    else if(t20ms_done)                                        //t20ms_done计数完成作为后续判断的大前提

        pwm_cnt <= (pwm_cnt < PWM_SET) ? (pwm_cnt + 1'b1) : 10'd0; //判断语句，当pwm_cnt < PWM_SET满足时

    else                                                       //pwm_cntt计数器+1，否则就清零

        pwm_cnt <= pwm_cnt;                                                        

end

//switch breathing state

always @(posedge I_sysclk_p or negedge I_rstn)begin          //系统时钟的上升沿以及复位的下降沿触发

    if(I_rstn == 1'b0)

        PWM_S <= 0;                                                            //复位清零

    else if(t20ms_done && (pwm_cnt == PWM_SET))      //pwm_cnt == PWM_SET达成时，对PWM_S的状态进行翻转

        PWM_S <= ~PWM_S;                             //反应到LED灯上是LED灯的亮灭变换转换

    else

        PWM_S <= PWM_S;

end

//添加ila IP ,Chipscope观察信号

ila_0 ila_debug (

    .clk(I_sysclk_p), // input wire clk

    .probe0({t20us_done,O_pwm}) // input wire [1:0]  probe0  

);

//PWM wave generating

assign  O_pwm = PWM_S ? (pwm_cnt >= t20ms_cnt) : (pwm_cnt < t20ms_cnt);         //判断语句，通过PWM_S的变换，使O_pwm输出的

endmodule   

`timescale 1ns / 1ns

module tb_pwm_light();

reg I_sysclk_p,I_rstn;

wire  O_pwm;

pwm_light#

(

.REF_CLK(100_000)   //调小时间参数，加快仿真速度

)

pwm_light_inst

(

.I_sysclk_p(I_sysclk_p), //例化接口

.I_rstn(I_rstn),

.O_pwm(O_pwm)

);

initial begin

   I_sysclk_p  <= 1'b0;   //系统时钟设置初值

   I_rstn    <= 1'b0;    //复位信号设置初值

   #100;

   I_rstn    <= 1'b1;    //复位信号拉高，复位完成

end

always #10 I_sysclk_p=~I_sysclk_p;//时钟定时翻转

endmodule