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【雨的FPGA笔记】基础实践-------按键控制LED和BEEP设计和实现
2020-1-11 12:47:23  356 FPGA 基础 笔记
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本帖最后由 拾光333 于 2020-1-12 13:58 编辑

设计内容
       按KEY0时点亮最右边的灯,按动按键KEY1时依次往左移动,按下KEY2时关闭蜂鸣器,按动按键KEY3时打开蜂鸣器,首先分几个模块实现不同的功能,然后将子模块组合实现总功能。
消抖:因为在按键按下的过程中存在按键开关接触与不接触的临界点,这些抖动可能会被FPGA捕捉到,造成误操作。
有按键消抖模块,BEEP模块,LED流水模块。
       设置一个计数器为10ms的,目的是当按键保持10ms后才认为该按键被按下了 ,按下过程中前面和后面的那一瞬间都是不稳定的高低电压,中间部分被计时的是10ms保持时间。当计数器技术到10ms时,并且按键仍然是按下的,值保持寄存器为10ms数为500000个时钟周期不变,为了防止按下一次按键后,如果按下的时间超过20ms,就会产生两个flag标志,输出2个信号。
       设置flag作用是计数器计数到499999并且按键电压依旧保持为0时,可以认为按键被按下,这时产生一个高电平标志。
       LED,按键按下时最右边灯亮,此时4个灯为0001,按键按下时为0010,再次按下时0100,以此类推。

管脚:key[0] E16 key[1] E15 key[2] M2 key[3] M16 beep D12
按键低电平有效
8W)4~$U1@OGM7G`%FSBL7TD.png

仿真文件
  1. `timescale 1 ns/ 1 ns
  2. module key_led_beep_vlg_tst();
  3. // constants                                          
  4. // general purpose registers
  5. // test vector input registers
  6. reg [3:0]sw;
  7. reg sys_clk;
  8. reg sys_rst;
  9. reg [8:0] timel;

  10. // wires                                               
  11. wire [3:0]  led;
  12. wire beep;
  13. // assign statements (IF any)                          
  14. key_led_beep i1 (
  15. // port map - connection between master ports and signals/registers   
  16.         .led(led),
  17.         .sw(sw),
  18.         .sys_clk(sys_clk),
  19.         .sys_rst(sys_rst)
  20. );
  21. initial                                                
  22. begin                                                  
  23.         sys_clk  = 1'd0;
  24.         sys_rst <= 1'd0;
  25.         timel   <= 9'd0;
  26.         sw <= 4'b1110;
  27.         #100 sys_rst <= 1;
  28.         #1000  sw <= 4'b1111;
  29. end                                                   
  30. always  #10 sys_clk = ~sys_clk;                                               

  31. always #20
  32.        if(timel == 200) timel<= 0;
  33.         else timel <= timel + 1'd1;
  34. always #20
  35.             if((timel < 20)||(timel>70&&timel<100))sw[1]<={$random};
  36.             else if(timel>100)sw[1] <= 0;
  37.             else sw[1] <= 1;                                                
  38. endmodule
复制代码


模拟按键按动,采用随机数的方法,轮流计数200的方法,计数在21~70时模拟按下,计数在71~100时模拟抬起,计数在101~200时模拟不按按键过程计数到200重新计数,在这只模拟其中一个按键key1,其他的类似。
                                    0@UPQI~I@BT48`ZH~MW%6$D.png
可以看到在按键按下消抖后仍然处于低电平的则led向右移动。beep默认高电平响,没有模拟按键。
4

key_led_beep.zip

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