【 FPGA 】按键消抖与LED灯流动小实验

【 FPGA 】按键消抖与LED灯流动小实验

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。 / //工程硬件平台： Xilinx Spartan 6 FPGA / //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) begin key_value[0] <= 2'b11; key_value[1] <= 2'b11; end else 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]; end wire[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; end else 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) begin case (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: ; endcase end else ; endmodule 实验证明，很完美。

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