莫博之1. 项目背景与核心目标
第一次接触FPGA开发板时，闪烁的LED灯总能带来最直观的成就感。但当我们掌握了基础的点灯操作后，如何用硬件描述语言实现更复杂的逻辑功能，就成了新手进阶的关键一步。这个项目正是要利用LED指示灯，在FPGA上实现数字电路中最基础也最重要的组件之一——2选1多路选择器（2:1 Multiplexer）。
选择这个项目作为FPGA学习的第二个实验，主要基于三点考虑：首先，多路选择器是组合逻辑电路的典型代表，其Verilog实现方式能帮助我们理解硬件描述语言与真实电路的关系；其次，通过LED观察输出结果，可以直观验证代码的正确性；最后，这个实验涉及到的模块化设计思想，是后续构建更复杂系统的基础。
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2. 硬件准备与环境搭建
2.1 开发板选型与LED电路分析
市面上常见的FPGA开发板（如Xilinx的Basys3、Altera的DE10-Lite等）都配有多个用户可编程LED。以Basys3为例，其板载16个LED，每个LED阳极通过330Ω限流电阻连接至FPGA引脚，阴极接地。当对应FPGA引脚输出高电平时，LED点亮；输出低电平时，LED熄灭。
重要提示：不同开发板的LED连接方式可能不同，有些可能是低电平点亮。务必查阅具体开发板的原理图，确认LED的驱动逻辑。
2.2 开发环境配置
根据使用的FPGA厂商不同，需要安装对应的开发工具：
- Xilinx系列：Vivado（WebPACK免费版足够学习使用）
- Intel（原Altera）系列：Quartus Prime Lite Edition
安装完成后，需要：
- 创建新工程，选择正确的FPGA型号（如Basys3对应xc7a35tcpg236-1）
- 设置默认语言为Verilog（或VHDL，根据个人偏好）
- 添加约束文件（.xdc或.qsf），用于引脚分配
3. 多路选择器原理与Verilog实现
3.1 2选1多路选择器真值表
2选1多路选择器有两个数据输入（A和B）、一个选择信号（SEL）和一个输出（Y）。其功能可以用以下真值表描述：
| SEL | A | B | Y |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |