PGX-Nano是一套以紫光同創FPGA為核心的開發板，選用紫光同創Logos2系列28nm工藝的PG2L50H_MBG324。板卡集成下載器芯片，便利用戶的使用。板卡搭載一顆容量為2MB的SRAM用于數據緩存、DAC用于模擬信號測試驗證、esp32模組進行WIFI和藍牙透傳；預留豐富的擴展IO用于用戶驗證、測試外接模塊電路功能，一組串口進行串行通信；同時為用戶提供基礎的硬件電路資源，如Led 燈、按鍵、撥碼開關等。小編將為大家陸續推出PGX-Nano開發板的實驗教程，本期介紹呼吸燈的使用。在過去使用手機時，常常看到呼吸燈的身影，它緩慢的從亮到滅、從滅到亮，像人的呼吸一樣，用于提醒用戶有信息或者其他情況，雖然隨著科技的發展，呼吸燈逐漸淡出大眾的視野，但不可否定的是，它便攜的表達信號的方式仍被許多人懷念。

1實驗目的

使用FPGA開發板完成LED燈-呼吸燈實驗



2實驗原理

呼吸燈是一個緩慢地從滅到亮、從亮到滅周而復始的過程，我們可以使用FPGA開發板的LED燈實驗這一過程，涉及到的原理為脈沖寬度調制（PWM），人眼視覺暫留特性。

占空比是指脈沖信號在一個周期內維持高電平的時間與周期的比值。

脈沖寬度調制即調整脈沖占空比的比值，占空比越大，脈沖對應電壓也就越大。 根據開發板原理圖知高電平時LED 燈亮，低電平LED 燈滅。在使用PWM信號對LED燈進行亮滅控制時，信號占空比越大，對應電壓越大，LED燈越亮，信號占空比越小，LED燈越暗，因此LED燈從暗到亮的過程，是LED燈控制信號占空比越來越大的過程，LED燈從亮到暗的過程，是LED燈控制信號占空比越來越小的過程。值得注意的是若PWM信號頻率太小，人眼可以觀察到LED燈的亮滅，會觀察到閃爍感，因此需要調整信號的頻率，已知由于視覺暫留特性，人眼幀率為24 幀/s，因此PWM信號的頻率需要大于 24Hz。我們選取PWM信號頻率為100Hz，在1S內，占空比逐漸增加，1S內占空比逐漸減小，就可以實現呼吸燈了。

3實驗源碼

4實驗現象

觀察到LED0似呼吸般平滑的由暗到亮，又由亮到暗。