实验目的

1 设计 8 种彩灯效果， 可通过按键切换。

2 选择一个按键作为控制输入， 按下一次换一种显示效果， 在 8 种效果中循环。

实验要求

1、 实验平台： MES2KG 开发板；

2、 按键输入由 K1 输入， LED 输出为 LD1～LD4。

实验原理

实现框架如下：

1、 顶层实现按键切换 LED 的彩灯状态；

2、 需要设计一个输入控制模块及一个输出控制模块；

这个实验带大家将多个模块整合成为一个工程， 涉及到的知识点有子模块设计、 模块例化； 子模块的设计主要是依据功能定位,确定输入输出， 再做具体的设计；

模块例化方式如下：

按键控制模块功能

接收按键输入信号。 统计按键按下次数， 由于彩灯模式是 8 种， 计数统计范围是 0～7 循环， 将计数结果传递给 LD 控制模块；

根据需求输入信号有： 时钟， 按键； 输出信号有： 彩灯控制信号；

内部功能处理：

<1>内部需要对按键信号做消抖处理；

<2>按键触发计数器（ 计数值输出） 改变继而调整彩灯的状态；

按键消抖

消抖目的

机械式弹片按键， 在按下或松开时会有机械抖动， 导致在按下或松开时按键的状态不稳定， 在快速的变化， 在使用按键输入信号时如果采集了抖动时的状态，会导致工程运行出现不可控的变化， 故而我们需要将这段时间的抖动信号给滤除掉， 故此实验称之为按键消抖；
实验原理

前后抖动时间约为 5～10ms， 前后抖动共在 20ms， 以最大 20ms 做设计， 使用计数到 N 归零的计数器来做时间刻度计时； 以 20ms 的间歇对按键输入信号进行采集， 从而避开按键的抖动引起的信号快速变化；

设计 1 个 20bit 的计数器， 其计数最大值为： N = 20’ hC3500 = 20’ d800000最大计数值时， 计时为： t= N*T = N/f = 800000/40M = 20ms;注： 对于计数器完成计时功能在 LED 灯控制中已有详细讲解， 需要关注输入时钟频率以及目标计时时长， 从而得到计数器的计数范围；
LED 控制模块功能

8 种流水灯模式有按键传递过来的计数控制切换， 每一个 LED 的显示状态完整后进入下一模式初始化。 根据需求可得到如下信息：

输入信号： 时钟， 彩灯模式控制信号； 出信号： 12bit 位宽的 LED 控制信号；

程序下载

实验现象

上电后下载完固件， 默认 LD1～LD4 流水， 每按下一次 KEY1， 彩灯状态切换一次， 总共 8 种状态可供循环切换；

学习体会

1-掌握了软件延时消抖原理

2-软件计时员原理的理解与应用

3-IO输出控制方法的掌握