FPGA系统性学习笔记连载_Day17【打卡计数、数码管显示实验】之【Intel Cycle IV FPGA平台验证】
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连载《叁芯智能fpga设计与研发-第17天》 【打卡计数、数码管显示实验】之【Intel Cycle IV FPGA平台验证】
原创作者：紫枫术河 转载请联系群主授权，否则追究责任
本实验做一个打卡计数器，用一个按键模拟打卡信号，按键每按一次数码管的数字加一。
实验要求，按键检测必须用状态机实现，按键的计数值，通过调用数码管显示模块实现，不能再一个模块实现所有功能，这个实验的模块是为了以后的实验能给直接复用现在的 按键检测模块、数码管模块。
一、按键检测模块FSM_key_fiter.v
代码语言：javascript复制module FSM_key_fiter(
input clk,
input rst_n,
input key,
output reg flag_up,
output reg flag_down
);
parameter WAIT_DOWN = 3'b000;
parameter DOWN = 3'b001;
parameter DOWN_Fiter = 3'b010;
parameter WAIT_UP = 3'b011;
parameter UP = 3'b100;
parameter UP_Fiter = 3'b101;
parameter OK = 3'b110;
parameter T_10ms = 500_000;
reg [19:0] cnt;
reg [2:0] status;
wire flag_up_r;
wire flag_down_r;
edge_check edge_check_inst(
.signal (key),
.clk (clk),
.rst_n (rst_n),
.flag_up (flag_up_r),
.flag_down (flag_down_r)
);
always@(posedge clk,negedge rst_n)begin
if(!rst_n)
begin
status <= WAIT_DOWN;
cnt <= 20'd0;
flag_down <= 1'b0;
flag_up <= 1'b0;
end
else
begin
case(status)
WAIT_DOWN:
begin
if(flag_down_r)
status <= DOWN;
else
status <= WAIT_DOWN;
end
DOWN:
begin
cnt <= 20'd0;
status <= DOWN_Fiter;
end
DOWN_Fiter:
begin
if(flag_down_r || flag_up_r)
status <= DOWN;
else
begin
if(cnt == T_10ms-1)
begin
//flag拉高，产生脉冲
flag_down <= 1'b1;
cnt <= 20'd0;
status <= WAIT_UP;
end
else
cnt <= cnt 1'b1;
end
end
WAIT_UP:
begin
//flag拉低，只产生一个clk的脉冲
flag_down <= 1'b0;
if(flag_up_r)
status <= UP;
else
status <= WAIT_UP;
end
UP:
begin
cnt <= 20'd0;
status <= UP_Fiter;
end
UP_Fiter:
begin
if(flag_down_r || flag_up_r)
status <= UP;
else
begin
if(cnt == T_10ms-1)
begin
//flag拉高，产生脉冲
flag_up <= 1'b1;
cnt <= 20'd0;
status <= OK;
end
else
cnt <= cnt 1'b1;
end
end
OK:
begin
//flag拉低，产生脉冲
flag_up <= 1'b0;
status <= WAIT_DOWN;
end
default:
begin
status <= WAIT_DOWN;
flag_down <= 1'b0;
flag_up <= 1'b0;
cnt <= 20'd0;
end
endcase
end
end
endmodule二、数码管显示模块seven_tube_driver.v
代码语言：javascript复制`timescale 1ns / 1ps
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Company:
// Engineer:
//
// Create Date: 10:23:31 12/01/2020
// Design Name:
// Module Name: seven_tube_driver
// Project Name:
// Target Devices:
// Tool versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
module seven_tube_driver(
input clk,
input rst_n,
input [23:0] data,
output reg [7:0] seg_out,
output reg [2:0] sel_out
);
parameter T_1K = 50_000;
parameter Sel_Total = 6;
reg flag_1k;
reg [15:0] cnt_1k;
reg [3:0] show_data;
reg [3:0] sel_38;
always@(posedge clk,negedge rst_n)begin
if(!rst_n)
begin
cnt_1k <= 16'b0;
flag_1k <= 1'b0;
end
else if(cnt_1k == T_1K-1)
begin
cnt_1k <= 16'b0;
flag_1k <= 1'b1;
end
else
begin
cnt_1k <= cnt_1k 1'b1;
flag_1k <= 1'b0;
end
end
//1KHz 的频率 ，同时切换显示是数据和数码管
always@(posedge clk,negedge rst_n)begin
if(!rst_n)
sel_out <= 3'b0;
else if(flag_1k)
if(sel_out == Sel_Total-1)
sel_out <= 3'b0;
else
sel_out <= sel_out 1'b1;
else
sel_out <= sel_out;
end
always@(*)begin
case(sel_out)
3'b000 : show_data = data/100000;
3'b001 : show_data = data/10000;
3'b010 : show_data = data/1000;
3'b011 : show_data = data/100;
3'b100 : show_data = data/10;
3'b101 : show_data = data;
default:show_data = 0;
endcase
end
reg flag_dp; //显示小数点标志
always@(*)begin
case(sel_out)
3'b001 : flag_dp = 1;
3'b011 : flag_dp = 1;
default : flag_dp = 0;
endcase
end
always@(*)begin
case(show_data)
0:seg_out = 8'b11000000;
1:seg_out = 8'b11111001;
2:seg_out = 8'b10100100;
3:seg_out = 8'b10110000;
4:seg_out = 8'b10011001;
5:seg_out = 8'b10010010;
6:seg_out = 8'b10000010;
7:seg_out = 8'b11111000;
8:seg_out = 8'b10000000;
9:seg_out = 8'b10010000;
default:seg_out = 8'b11111111;
endcase
if(flag_dp)
seg_out = seg_out & 8'b01111111; //显示小数点,只需要将最高位写0即可
else
seg_out = seg_out;
end
endmodule三、顶层模块key_tube_display.v
代码语言：javascript复制module key_tube_display(
input clk,
input rst_n,
input key,
output [7:0] seg,
output [2:0] sel
);
wire flag_up;
wire flag_down;
reg [23:0] data;
FSM_key_fiter FSM_key_fiter_inst(
.clk (clk),
.rst_n (rst_n),
.key (key),
.flag_up (flag_up),
.flag_down (flag_down)
);
seven_tube_driver seven_tube_driver_inst(
.clk (clk),
.rst_n (rst_n),
.data (data),
.seg_out (seg),
.sel_out (sel)
);
always@(posedge clk,negedge rst_n)begin
if(!rst_n)
data <= 24'd0;
else
begin
if(flag_down)
data <= data 1'b1;
else
data <= data;
end
end
endmodule四、硬件下板 Intel Cycle IV FPGA平台验证
我用的是叁芯智能的开发板（intel Cycle IV：EP4CE6E22C8）
1、管脚配置请查看我之前的文章
2、硬件效果
