求是 程序doc.docx
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求是程序doc
顶层
libraryIEEE;
useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
useieee.std_logic_unsigned.all;
useieee.std_logic_arith.all;
entityTotal_Programis
port（CLK:
instd_logic;--100MHZ时钟信号
RESET:
instd_logic;
--人体热释电
INFRARED_RECEIVE:
instd_logic;--红外人体感应输出信号
INF_LED:
outstd_logic;--人体红外热释电感应到就灯亮
--按键控制
KEY_IN:
instd_logic_vector（3downto0）;--四个按键
--AD7991采样
LED3:
outstd_logic;--转换成功标志
SDA:
inoutstd_logic;
SCL:
outstd_logic;
AD_CONVERSION_SPEED:
outstd_logic;--ad采样速度，用于观察
--电机控制
PWM_OUT:
outstd_logic;
--数码管显示
DOT:
outstd_logic;--小数点
LED7:
outstd_logic_vector（6downto0）;--gfedcbacomAnode
BIT8:
outstd_logic_vector（0to7）--bit8（7）tothefirstsmg
）;
endTotal_Program;
architectureBehavioralofTotal_Programis
--按键子程序
componentManyKeys
port（CLK:
instd_logic;
RESET:
instd_logic;
KEY_IN:
instd_logic_vector（3downto0）;--四个按键
KEY_OUT:
outstd_logic_vector（3downto0）--按键输出指示,对应key1~key4
）;
endcomponent;
--AD采样
componentack_check
port（CLK:
instd_logic;--100MHZ
RESET:
instd_logic;
Sampling_fre:
outstd_logic;--AD7991每次转换标志
LED3:
outstd_logic;--转换成功标志
SDA:
inoutstd_logic;
SCL:
outstd_logic;
AD_CONVERSION_SPEED:
outstd_logic;
DATA_OUT:
outstd_logic_vector（11downto0）
）;
endcomponent;
--电机控制程序
componentMotor_Control
port（CLK:
instd_logic;
RESET:
instd_logic;
KEY1,KEY2,KEY3,KEY4:
instd_logic;--四个独立按键
SAMPLING_FLAG:
instd_logic;--AD7991每次采样标志
INFRARED_RECEIVE:
instd_logic;--红外热释电接收信号
INF_LED:
outstd_logic;--人体红外热释电感应到就灯亮
SAMPLING_DATA:
instd_logic_vector（11downto0）;--AD7991每次采样输出的12bits数据
SMG_DATA_SV:
outstd_logic_vector（11downto0）;--给数码管显示的设定数据；
SMG_DATA_PV:
outstd_logic_vector（11downto0）;--给数码管显示的测量值
PWM_DUTY:
outstd_logic_vector（6downto0）--控制PWM的数值
）;
endcomponent;
--PWM控制
componentPWM
port（CLK:
instd_logic;
RESET:
instd_logic;
DUTY:
instd_logic_vector（6downto0）;--从0~100%
PWM_OUT:
outstd_logic
）;
endcomponent;
--数码管显示
componentSmg_Display
port（CLK:
instd_logic;--100MHZ
RESET:
instd_logic;
DATA_SV:
instd_logic_vector（11downto0）;
DATA_PV:
instd_logic_vector（11downto0）;
DOT:
outstd_logic;--MSBLSB
LED7:
outstd_logic_vector（6downto0）;--gfedcbacomAnode
BIT8:
outstd_logic_vector（0to7）--bit8（7）tothefirstsmg
）;
endcomponent;
signalkey_reg:
std_logic_vector（3downto0）;
signalsampling_reg:
std_logic;
signalad_reg:
std_logic_vector（11downto0）;
signalduty_reg:
std_logic_vector（6downto0）;
signalsv_smg,pv_smg:
std_logic_vector（11downto0）;
begin
UA:
ManyKeysportmap（CLK=>CLK,
RESET=>RESET,
KEY_IN=>KEY_IN,
KEY_OUT=>key_reg
）;
UB:
ack_checkportmap（CLK=>CLK,
RESET=>RESET,
Sampling_fre=>sampling_reg,
LED3=>LED3,
SDA=>SDA,
SCL=>SCL,
AD_CONVERSION_SPEED=>AD_CONVERSION_SPEED,
DATA_OUT=>ad_reg
）;
UC:
Motor_Controlportmap（CLK=>CLK,
RESET=>RESET,
KEY1=>key_reg（3）,
KEY2=>key_reg
（2）,
KEY3=>key_reg
（1）,
KEY4=>key_reg（0）,
SAMPLING_FLAG=>sampling_reg,
INFRARED_RECEIVE=>INFRARED_RECEIVE,
INF_LED=>INF_LED,
SAMPLING_DATA=>ad_reg,
SMG_DATA_SV=>sv_smg,
SMG_DATA_PV=>pv_smg,
PWM_DUTY=>duty_reg
）;
UD:
PWMportmap（CLK=>CLK,
RESET=>RESET,
DUTY=>duty_reg,
PWM_OUT=>PWM_OUT
）;
UE:
Smg_Displayportmap（CLK=>CLK,
RESET=>RESET,
DATA_SV=>sv_smg,
DATA_PV=>pv_smg,
DOT=>DOT,
LED7=>LED7,
BIT8=>BIT8
）;
endBehavioral;
2222222222UA-ManyKeys22222222222222222222222222222222222
libraryIEEE;
useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
useieee.std_logic_unsigned.all;
useieee.std_logic_arith.all;
entityManyKeysis
port（CLK:
instd_logic;
RESET:
instd_logic;
KEY_IN:
instd_logic_vector（3downto0）;--四个按键
KEY_OUT:
outstd_logic_vector（3downto0）--按键输出指示,对应key1~key4
）;
endManyKeys;
architectureBehavioralofManyKeysis
componentIndependent_Keys
port（
CLK:
instd_logic;--100MHZ
RESET:
instd_logic;--CPURESET
KEY:
instd_logic;--输入按键
KOUT:
outstd_logic--按键输出指示
）;
endcomponent;
begin
G1:
foriin0to3generate
ux:
Independent_Keysportmap（CLK=>CLK,
RESET=>RESET,
KEY=>KEY_IN（i）,
KOUT=>KEY_OUT（i）
）;
endgenerate;
endBehavioral;
3333333333333333333333333333ux_indepent3333333333333333333333333333
---程序功能：
单个按键按下并要求释放后才算一次按键，按下和释放都去抖了，一次按键按下并释放后
------------按键输出只持续10ms高电平-----
------------------浙江求是科教设备有限公司----------------------------------
--------------------作者：
行云流水----------------------------------------
libraryIEEE;
useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
useieee.std_logic_unsigned.all;
useieee.std_logic_arith.all;
entityIndependent_Keysis
port（
CLK:
instd_logic;--100MHZ
RESET:
instd_logic;--CPURESET
KEY:
instd_logic;--输入按键
KOUT:
outstd_logic--按键输出指示
）;
endIndependent_Keys;
architectureBehavioralofIndependent_Keysis
signalclk100hz:
std_logic;
typestateis（s0,s1,s2,s3,s4,s5）;
signalcurrent_state:
state;
begin
process（CLK,RESET）--产生10ms周期的时钟信号
variablecount:
integerrange0to500000;
begin
ifRESET='0'thencount:
=0;clk100hz<='0';
elsifrising_edge（CLK）then
ifcount=500000-1thencount:
=0;clk100hz<=notclk100hz;
elsecount:
=count+1;
endif;
endif;
endprocess;
process（clk100hz,RESET）--按键消抖程序块
begin
ifRESET='0'thenKOUT<='0';current_state<=s0;
elsifrising_edge（clk100hz）then
casecurrent_stateis
whens0=>KOUT<='0';--检测有键按下
ifKEY='1'thencurrent_state<=s0;
elsecurrent_state<=s1;
endif;
whens1=>KOUT<='0';--延时10ms
ifKEY='1'thencurrent_state<=s0;
elsecurrent_state<=s2;
endif;
whens2=>ifKEY='1'thenKOUT<='0';current_state<=s0;--再次检测有键按下否
elseKOUT<='1';current_state<=s3;--确定按下，按下输出指示有效，kout=‘1’
endif;
whens3=>ifKEY='0'thencurrent_state<=s3;--等待按键高电平出现
elsecurrent_state<=s4;--出现后先不急着电平翻转，在等个10ms消除释放抖动
endif;
whens4=>current_state<=s5;--高电平出现后延时10ms，消除上升沿抖动
whens5=>KOUT<='0';--释放后结束
current_state<=s0;
whenothers=>current_state<=s0;
endcase;
endif;
endprocess;
endBehavioral;
4444444444444444444UB_ack_check444444444444444444
-------程序介绍----------------------------------------------
--该AD转换采用的是12bits的串行iic协议的AD7991，AD7991可以在三种模式下运行，分别是
--标准模式，快速模式，高速模式，对应的时钟最高分别为100K，400K，和3.4MHZ。
--此程序跑的是标准模式；SDA和SCL分别为AD7991的数据线和时钟线；
-----------------------------------------------------------
-------程序使用说明-------------------------------------------
--
（1）AD_CONVERSION_SPEED为采样观察信号，实际采样频率f=AD_CONVERSION_SPEED；
--通过改变第一个进程的count值可以改变采样频率；
--
（2）IIC地址选择：
0101000，即AD7991-0的地址
--（3）内部寄存器结构：
--D7D6D5D4D3D2D1D0
--当D3=0时，选择的参考电压时内部电压，即3.3v，反之则选择外部参考电压；
--D7~D4为通道选择设置，该程序D7~D4=0001，选择通道VIN0，即0~5v输入
--其他位默认为零，选择1或0差不多；
-----------------------------------------------------------
-----------AD采样值计算及信号观察------------------------------
--VIN=（DATA_OUT/4096）*5V,比如当VIN0=3.3V时，DATA_OUT=101010001111;
--备注：
12AD最小分辨率：
5/4096=1mv；
libraryIEEE;
useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
useieee.std_logic_unsigned.all;
useieee.std_logic_arith.all;
entityack_checkis
port（CLK:
instd_logic;--100MHZ
RESET:
instd_logic;
Sampling_fre:
outstd_logic;--AD7991每次转换标志
AD_CONVERSION_SPEED:
outstd_logic;--ad采样信号，用于观察采集频率
LED3:
outstd_logic;--转换成功标志
SDA:
inoutstd_logic;
SCL:
outstd_logic;
DATA_OUT:
outstd_logic_vector（11downto0）
）;
endack_check;
architectureBehavioralofack_checkis
signalclock:
std_logic;
signaldata_reg:
std_logic_vector（11downto0）;
typestateis（start,transmit_slave_address,check_ack1,transmit_reg,check_ack2,stop,read_start,read_slave_address,
read_check_ack1,read_data_high,read_check_ack2,read_data_low,ack_bymaster）;
signalcurrent_state:
state:
=start;
begin
DATA_OUT<=data_reg;
--无叶风扇电机有惰性，所以采样速度要放慢
process（CLK,RESET）
variablecount:
integerrange0to500000;--产生100HZ的clock信号
begin
ifRESET='0'thennull;
elsifrising_edge（CLK）then
ifcount>=500000then
count:
=0;
clock<=notclock;
elsecount:
=count+1;
endif;
endif;
endprocess;
--AD7991IIC协议进程
process（clock,RESET）
variablecount1:
integerrange0to16;
variableslave_address,internal_reg,read_address,data_high,data_low:
std_logic_vector（8downto1）;
variablecnt:
std_logic_vector（6downto0）;
variablecnt1:
integerrange0to8;
--variablecnt2:
integerrange0to16;
begin
ifRESET='0'then
count1:
=0;
data_reg<="000000000000";
SDA<='1';
SCL<='1';
LED3<='1';
cnt1:
=8;--1bytelength
AD_CONVERSION_SPEED<='0';
slave_address:
="01010000";--lastbit0:
writeaddressmodel
current_state<=start;
read_address:
="01010001";--lastbit1:
readaddressmodel
internal_reg:
="00010000";--选择VINO通道，参考电压选择内部
elsifrising_edge（clock）then
casecurrent_stateis
whenstart=>count1:
=count1+1;--启动信号
casecount1is
when1=>SDA<='1';
when2=>SCL<='1';
when3=>SDA<='0';
when4=>SCL<='0';
when5=>count1:
=0;current_state<=transmit_slave_address;
whenothers=>null;
endcase;
whentransmit_slave_address=>count1:
=count1+1;--写地址
casecount1is
when1=>SDA<=slave_address（cnt1）;
when2=>SCL<='1';
when4=>SCL<='0';
when5=>cnt1:
=cnt1-1;count1:
=0;
ifcnt1=0thencnt1:
=8;current_state<=check_ack1;
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