verilog_stu/led_matrix/tb_lm_2.v

`timescale 1ns/1ns

module tb_lm();

reg k_1;  // 显示的图像1
reg k_2;  // 显示的图像2

reg key;  // 物理按键 开关显示, 该按键异步的, 每次按下 等于

reg key_1;  // 物理按键的随时钟同步变化信号
reg key_2;  // 
reg is_show;  // 互斥变化的

reg flag;  // 状态改变周期 现在500ns改变一次状态, 显示相反的图像

reg sys_clk;
reg sys_rst;


always #10 sys_clk = ~sys_clk;

initial begin
    sys_clk <= 1'b0;
    sys_rst <= 1'b0;
    #200
    sys_rst <= 1'b1;

    // 延迟2000纳秒, 现在x 应该是0
    #2000

    // 按下一次key, 持续188纳秒
    key <= 1'b1;
    #188
    key <= 1'b0;
    #400

    // 延迟4000纳秒观察
    {k_2, k_1} <= 2'b10;
    #3900
    {k_2, k_1} <= 2'b01;
    #3800

    // 按下一次key, 持续288纳秒, 现在应该是关闭显示了, x为0
    key <= 1'b1;
    #288
    key <= 1'b0;
end


reg [5:0] CNT;
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst) begin
    if (sys_rst == 1'b0) begin
        CNT <= 5'd0;
    end
    else if (CNT < (5'd25 - 5'd1)) begin
        CNT <= CNT + 5'd1;
    end
    else begin
        CNT <= 5'b0;
    end
end


reg [7:0]x;
reg [7:0]y;
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst) begin
    if (sys_rst == 1'b0) begin
        {k_2, k_1} <= 2'b11;
        x <= 8'b00000000;
        y <= 8'b11111111;  // 所有的都显示算了
    end
    else if ({k_2, k_1} == 2'b10 && is_show) begin
        case (flag)
            1'b0: x <= 8'b1010_1010;
            1'b1: x <= 8'b0101_0101;
        endcase
    end
    else if ({k_2, k_1} == 2'b01 && is_show) begin
        case (flag)
            1'b0: x <= 8'b1111_0000;
            1'b1: x <= 8'b0000_1111;
        endcase
    end
    else begin
        x <= 8'b00000000;
    end
end

always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst) begin
    if (sys_rst == 1'b0) begin
        flag <= 1'b0;
    end
    else if (CNT == (5'd25 - 5'd1)) begin
        flag <= !flag;
    end
    else begin
    end
end

// 异步信号, 通过比较上次时钟周期的状态和当前时钟周期的状态得到当前是否按下了
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst) begin
    if (sys_rst == 1'b0) begin
        key <= 1'b0;
        key_1 <= 1'b0;
        key_2 <= 1'b0;
    end
    else begin
        key_1 <= key;
        key_2 <= key_1;
    end
end

// 用一个时钟周期即可判断是否在当前时钟周期上升沿之前, 按下了按键
assign is_click = key_1 && !key_2;
// 使用时钟约束一下
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst) begin
    if (sys_rst == 1'b0) begin
        is_show <= 1'b0;
    end
    else if (is_click) begin
        is_show <= !is_show;
    end
    else begin
    end
end



lm u_lm(
    .x (x),
    .y (y)
);


endmodule