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【 FPGA 】按键消抖与LED灯流动小实验

热度:80   发布时间:2023-12-12 21:07:37.0

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。

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//工程硬件平台: Xilinx Spartan 6 FPGA
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//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
module sp6_ljs(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 switch,	//拨码开关SW3输入,ON -- 低电平;OFF -- 高电平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output reg[7:0] led		//8个LED指示灯接口	);//-------------------------------------
//按键抖动判断逻辑
reg key;	//所有按键值相与的结果,用于按键触发判断
reg key_r;  //按键值key的缓存寄存器
wire key_an;always @(posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)if (!ext_rst_n) key <= 1'b1;else key <= key_upup & key_down;always @(posedge ext_clk_25m or negedge ext_rst_n)if (!ext_rst_n) key_r <= 1'b1;else key_r <= key;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
//如下示意:
//  key  1 1 1 1 0 1
//~key   0 0 0 0 1 0
//key_r    1 1 1 1 0 1
//key_an   0 0 0 1 0
//-------------------------------------
//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_an) 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) beginkey_value[0] <= 2'b11;key_value[1] <= 2'b11;endelse if(cnt == 20'd999_999) begin	//定时键值采集key_value[0] <= {key_upup,key_down};key_value[1] <= key_value[0];	 endwire[1:0] key_press = key_value[1] & (~key_value[0]);		//消抖后按键值变化标志位	//------------------------------------
//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;endelse begin//流水灯开启/停止控制if(!switch) led_en <= 1'b1; //拨码开关为on时,led灯工作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//------------------------------------
//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) begincase (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: ;endcaseendelse ;endmodule

实验证明,很完美。