FPGAでのLチカをVerilog HDLで理解する：MAX 10 FPGAで学ぶFPGA開発入門（3）（2/5 ページ）

[大原 雄介，MONOist]

module宣言

　さて、ソースの最初に出てくるのがmodule宣言である。この場合はLED_Flash_allというモジュール名をつけている（ユニークであればなんでもいい）のだが、ここで入出力はclkというinput、それとLED1〜5というoutputがあることを示している。

module LED_Flash_all(
    input clk,
    output LED1,
    output LED2,
    output LED3,
    output LED4,
    output LED5
    );

Module入出力宣言

　つまりFPGAには（電源以外だと）Clock信号のみが入力され、LED駆動出力5本が出てくるという仕組みだ。このmodule宣言と対をなすのが、リストの最後にあるendmoduleで、この間に挟まれたブロックは全て、ここで宣言したinputとoutputしか（外部に出す信号としては）使えないことになる。

　余談になるが、きちんと文法的に正しく書くのであれば

module LED_Flash_all(
    input wire clk,
    output wire LED1,
    output wire LED2,
    output wire LED3,
    output wire LED4,
    output wire LED5
    );

　とした方が良い。input/outputは入出力だが、次の"wire"は配線を示す。つまり信号線の形でつながっている事を明示的に示すもので、これに対比されるのが"reg"（レジスタ）である（Quartus IIではここでwireを省いても問題はないのだが）。ちなみに当然ながらclkやLED1〜5は何れも1bitの変数として扱われ、保持できる値としては0か1ということになる。

レジスタ定義

　さて、これに続いてレジスタ定義部が来る。

	reg[15:0] div_cntr1;
	reg[9:0] div_cntr2;
	reg dec_cntr;
	reg half_sec_pulse;

レジスタ定義

　これは内部でカウンタを使う際に利用するもので、物理的な実体は内部のラッチである。レジスタも当然黙っていると1bit幅になるので、もっと幅が欲しい場合には、例えばdiv_cntrl1の様に

reg[15:0] div_cntrl1;

　といった指定を行うことになる。こうするとMSBが15、LSBが0となる16bit幅のレジスタが確保される（要するにラッチが16個並ぶ）事になる。これもまた変数として扱える事になる。