【 FPGA 】按键消抖与LED灯流动小实验

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李锐博恩 发表于 2021/07/15 05:07:36 2021/07/15
【摘要】 记录一个小实验吧,实验的目的是仅仅是塞塞牙缝而已,没其他意思,很简单。 功能:拨码开关控制led灯工作与否,拨码开关为on,led灯工作,否则不工作;导航按键up和down,也就是独立按键而已,控制led等流动方向。当按下导航开关up时,led灯从高到低流动,按下down时,led灯从低到高流动。 分析:拨码开关没啥说的,很简单,拨码开关为on,也就是为低电平时,用一个使...

记录一个小实验吧,实验的目的是仅仅是塞塞牙缝而已,没其他意思,很简单。

功能:拨码开关控制led灯工作与否,拨码开关为on,led灯工作,否则不工作;导航按键up和down,也就是独立按键而已,控制led等流动方向。当按下导航开关up时,led灯从高到低流动,按下down时,led灯从低到高流动。

分析:拨码开关没啥说的,很简单,拨码开关为on,也就是为低电平时,用一个使能寄存器变量led_en控制led灯处于工作状态。

至于导航按键,存在一个抖动问题,所以需要进行去抖动操作,去抖动操作的方法有很多,这里依然沿用最简单的方式,见曾经的博文分析:《按键消抖与LED控制》实验的个人思考与总结

这里使用的代码是特权的,但是按键抖动部分,我改成了我能看懂的,也就是最简单的方式。

led灯的流动使用移位的方式实现。代码如下:

使用硬件平台实现的时候,记得进行物理约束,也即管脚约束即可。


  
  1. /
  2. //工程硬件平台: Xilinx Spartan 6 FPGA
  3. /
  4. //拨码开关SW3作为开关信号,导航按键UP和DOWN作为LED流动方向控制信号,实现8个LED开关、方向可控的流水灯功能
  5. module sp6_ljs(
  6. input ext_clk_25m, //外部输入25MHz时钟信号
  7. input ext_rst_n, //外部输入复位信号,低电平有效
  8. input switch, //拨码开关SW3输入,ON -- 低电平;OFF -- 高电平
  9. input key_upup,key_down, //up和down两个导航按键输入,未按下为高电平,按下后为低电平
  10. output reg[7:0] led //8个LED指示灯接口
  11. );
  12. //-------------------------------------
  13. //按键抖动判断逻辑
  14. reg key; //所有按键值相与的结果,用于按键触发判断
  15. reg key_r; //按键值key的缓存寄存器
  16. wire key_an;
  17. always @(posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
  18. if (!ext_rst_n) key <= 1'b1;
  19. else key <= key_upup & key_down;
  20. always @(posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
  21. if (!ext_rst_n) key_r <= 1'b1;
  22. else key_r <= key;
  23. assign key_an = key_r&(~key); //只有按键状态变化,key_an都会出现一个高电平,是由于按键抖动引起的
  24. //如下示意:
  25. // key 1 1 1 1 0 1
  26. //~key 0 0 0 0 1 0
  27. //key_r 1 1 1 1 0 1
  28. //key_an 0 0 0 1 0
  29. //-------------------------------------
  30. //定时计数逻辑,用于对按键的消抖判断
  31. reg[19:0] cnt;
  32. always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
  33. if (!ext_rst_n) cnt <= 20'd0;
  34. else if(key_an) cnt <=20'd0;
  35. else if(cnt < 20'd999_999) cnt <= cnt + 1'b1;
  36. else cnt <= 20'd0;
  37. reg[1:0] key_value[1:0];
  38. always @(posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
  39. if (!ext_rst_n) begin
  40. key_value[0] <= 2'b11;
  41. key_value[1] <= 2'b11;
  42. end
  43. else if(cnt == 20'd999_999) begin //定时键值采集
  44. key_value[0] <= {key_upup,key_down};
  45. key_value[1] <= key_value[0];
  46. end
  47. wire[1:0] key_press = key_value[1] & (~key_value[0]); //消抖后按键值变化标志位
  48. //------------------------------------
  49. //流水灯开启、停止和流动方向控制开关、按键值采集
  50. reg led_en; //LED流水灯工作使能信号,高电平有效
  51. 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
  52. always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
  53. if(!ext_rst_n) begin
  54. led_en <= 1'b0;
  55. led_dir <= 1'b0;
  56. end
  57. else begin
  58. //流水灯开启/停止控制
  59. if(!switch) led_en <= 1'b1; //拨码开关为on时,led灯工作
  60. else led_en <= 1'b0;
  61. //流水灯方向控制
  62. if(key_press[0]) led_dir <= 1'b0; //从低到高流动
  63. else if(key_press[1]) led_dir <= 1'b1; //从高到低流动
  64. else ;
  65. end
  66. //------------------------------------
  67. //LED流水灯变化延时计数器
  68. reg[23:0] delay;
  69. always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
  70. if(!ext_rst_n) delay <= 24'd0;
  71. else delay <= delay+1'b1;
  72. //-------------------------------------
  73. //流水灯开启、停止和流动切换控制
  74. always @ (posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)
  75. if(!ext_rst_n) led <= 8'b1111_1110;
  76. else if((delay == 24'h3fffff) && led_en) begin
  77. case (led_dir)
  78. 1'b0: led <= {led[6:0],led[7]}; //从低到高流动
  79. 1'b1: led <= {led[0],led[7:1]}; //从高到低流动
  80. default: ;
  81. endcase
  82. end
  83. else ;
  84. endmodule

实验证明,很完美。

 

 

 

 

 

 

 

 

文章来源: reborn.blog.csdn.net,作者:李锐博恩,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:reborn.blog.csdn.net/article/details/86500341

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