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勇敢的芯伴你玩转Altera FPGA连载60:经典模式流水灯实验

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发表于 2018-4-3 20:38:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
勇敢的芯伴你玩转Altera FPGA连载60:经典模式流水灯实验
特权同学,版权所有
配套例程和更多资料下载链接:
http://pan.baidu.com/s/1i5LMUUD
1.jpg
         本实例使用一个拨码开关和2个独立按键控制流水灯的各种不同变化模式。模式流水灯功能示意如图8.15所示。
2.jpg
图8.15 模式流水灯功能示意图
这里我们需要注意,当拨码开关SW3处于OFF时, LED停止不动,只有一个LED处于点亮,并且点亮的LED不会变化;而SW3处于ON状态时,流水灯处于流动状态。按键S1被按下后,LED流动方向是从上到下(D9到D2方向);导航按键S2被按下后,LED流动方向是从下到上(D2到D9)。
         本实例代码虽然比之前几个实例都要长,但是我们可以把它们解析来看,其实也不复杂。首先,接口部分代码如下,除了时钟和复位信号,还有拨码开关switch[0]、2个独立按键key_v[1]和key_v[0]、8个LED指示灯信号led[7:0]。
module cy4(
            input ext_clk_25m, //外部输入25MHz时钟信号
            input ext_rst_n,   //外部输入复位信号,低电平有效
            input[0:0] switch, //拨码开关SW3输入,ON -- 低电平;OFF-- 高电平
            input[1:0] key_v,  //S1/S2两个按键输入,未按下为高电平,按下后为低电平
            output reg[7:0] led    //8个LED指示灯接口   
        );
//-------------------------------------
//按键抖动判断逻辑
wire key;   //所有按键值相与的结果,用于按键触发判断
reg[3:0] keyr;  //按键值key的缓存寄存器
assign key = key_v[0] & key_v[1];
always @(posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
    if (!ext_rst_n) keyr <=4'b1111;
    else keyr <= {keyr[2:0],key};
wire key_neg = ~keyr[2] & keyr[3]; //有按键被按下  
wire key_pos = keyr[2] & ~keyr[3]; //有按键被释放
//-------------------------------------
//定时计数逻辑,用于对按键的消抖判断
reg[19:0]  cnt;
always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
   if (!ext_rst_n) cnt <= 20'd0;   
    else if(key_pos || key_neg) cnt<=20'd0;
    else if(cnt < 20'd999_999) cnt<= cnt + 1'b1;
    else cnt <= 20'd0;
  
reg[1:0] key_value[1:0];
always @(posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
    if (!ext_rst_n) begin
        key_value[0] <= 2'b11;
        key_value[1] <= 2'b11;
    end
    else if(cnt == 20'd999_999) begin  //定时键值采集
        key_value[0] <= key_v;
        key_value[1] <=key_value[0];   
    end
wire[1:0] key_press = key_value[1] & ~key_value[0];       //消抖后按键值变化标志位   
    有了按键值标志信号key_press,我们接下来就用它来控制LED流水灯的2个指示信号,即LED流水灯工作使能信号led_en和LED流水灯方向控制信号led_dir。
//------------------------------------
//流水灯开启、停止和流动方向控制开关、按键值采集
reg led_en;     //LED流水灯工作使能信号,高电平有效
reg led_dir;    //LED流水灯方向控制信号,1--从高到低流动,0--从低到高流动
always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
    if(!ext_rst_n) begin
        led_en <= 1'b0;
        led_dir <= 1'b0;
    end
    else begin
        //流水灯开启/停止控制
        if(!switch[0]) led_en <= 1'b1;
        else led_en <= 1'b0;
        //流水灯方向控制
        if(key_press[0]) led_dir <=1'b0;  //从低到高流动
        else if(key_press[1]) led_dir<= 1'b1; //从高到低流动
        else ;
    end
    最后两个always语句,前者对24bit计数器delay做循环计数,用于产生LED流水灯变化的切换频率;后者则根据led_en和led_dir信号控制8个LED流水灯实现最终的工作与否以及流动方向控制。
//------------------------------------
//LED流水灯变化延时计数器
reg[23:0] delay;   
always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
    if(!ext_rst_n) delay <= 24'd0;
    else delay <= delay+1'b1;  
//-------------------------------------
//流水灯开启、停止和流动切换控制
always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
    if(!ext_rst_n) led <=8'b1111_1110;   
    else if((delay == 24'h3fffff)&& led_en) begin
        case (led_dir)
            1'b0: led <={led[6:0],led[7]};    //从低到高流动  
            1'b1: led <={led[0],led[7:1]};    //从高到低流动
            default: ;
        endcase
    end
    else ;
endmodule

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