1、基于FPGA/CPLD的課程設(shè)計(jì),數(shù)字溫度計(jì),設(shè)計(jì)介紹,基于FPGA的數(shù)字溫度計(jì)，通過EP2CQ208C8N開發(fā)板及D18B20溫度傳感器，測量周圍環(huán)境的當(dāng)前溫度。顯示在八段數(shù)碼管上 當(dāng)前溫度到達(dá)預(yù)設(shè)值，蜂鳴器報(bào)警一聲，同時(shí)8個(gè)LED燈會(huì)依次亮起，而后熄滅,設(shè)計(jì)方案,鑒于要測量溫度, 而開發(fā)板沒有測量溫度的設(shè)備, 所以最基本是要添加外設(shè)數(shù)字溫度 傳感器 ds18b20。ds18b20外形與三極管一樣,一只腳傳輸數(shù)據(jù),另外兩只腳分別接地與高電平使之工作。 Ds18b20實(shí)時(shí)測得的室溫將轉(zhuǎn)化成9到12位的串行數(shù)據(jù),對(duì)串行數(shù)據(jù)進(jìn)行“翻譯”就可以得出實(shí)時(shí)室溫。顯示在八段數(shù)碼管上。 預(yù)設(shè)溫度為29度（便

2、于測試），當(dāng)環(huán)境溫度29時(shí)，蜂鳴器響一聲，LED依次亮起，而后熄滅。 程序的編寫用用模塊化的方式。通過建立模塊，使得在編寫程序的時(shí)候調(diào)理更加清晰容易讀懂,找出錯(cuò)誤。,模塊實(shí)現(xiàn),時(shí)鐘:為了在初始化程序的編寫方面那些延時(shí)比較直觀準(zhǔn)確和七段顯示管的顯示正常工作,我們?cè)O(shè)置了兩個(gè)時(shí)鐘分頻模塊。把原開發(fā)板上5MHZ的始終頻率分成1MHZ和10KHZ,前者為串行數(shù)據(jù)處理與ds18b20初始化模塊提供時(shí)鐘,后者為并行數(shù)據(jù)處理與顯示模塊提供時(shí)鐘。 并行數(shù)據(jù)處理與顯示:數(shù)碼管的溫度顯示方面,編程可以比較獨(dú)立,為容易查錯(cuò),所以獨(dú)立設(shè)置了一個(gè)模塊。數(shù)碼管的七段的七位輸入是一樣的, 所以要在四個(gè)數(shù)碼管上顯示不同的數(shù)字需

3、要逐個(gè)掃描, 每個(gè)時(shí)鐘周期只選通一個(gè)數(shù)碼管,然后輸入要顯示的數(shù)字的七位碼。 報(bào)警功能:報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)與最高最低溫的記錄原理差不多,對(duì)輸入的十二位并行數(shù)據(jù)(溫度的編碼) 進(jìn)行檢測, 如果達(dá)到某個(gè)設(shè)定的溫度就給蜂鳴器一個(gè)電平使其想一聲并給 led 燈電平使其亮, 而溫度記錄則要比較后一個(gè)輸入的十二位數(shù)據(jù)與前一位十二位數(shù)據(jù), 看其表示的溫度,比前一位大就把數(shù)據(jù)保存取代前一位最高。,模塊實(shí)現(xiàn),串行數(shù)據(jù)處理與初始化:由于ds18b20的操作相對(duì)比較復(fù)雜,所以單獨(dú)設(shè)置一個(gè)模塊專門處理其初始化, 鑒于數(shù)碼管的顯示模塊設(shè)置時(shí)并行輸入的,所以此模塊兼?zhèn)鋎s18b20的傳輸數(shù)據(jù)處理,把串行數(shù)據(jù)處理成并行數(shù)據(jù)。此模

4、塊的輸入就一個(gè)是時(shí)鐘,另一個(gè)就是 ds18b20的串行實(shí)時(shí)溫度代碼(12位) ,其與ds18b20之間就一根線相連,實(shí)現(xiàn)對(duì)其初始化與數(shù)據(jù)就收,還要對(duì)接收的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存使之可以并行輸出,以提供給顯示模塊。,DS18b20數(shù)據(jù)讀寫,寫時(shí)間隙 當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉到邏輯低電平的時(shí)候，寫時(shí)間隙開始。有兩種寫時(shí)間隙：寫1 時(shí)間隙和寫0 時(shí)間隙。所有寫時(shí)間隙必須最少持續(xù)60s，包括兩個(gè)寫周期間至少1s 的恢復(fù)時(shí)間。 I/O 線電平變低后，DS1820 在一個(gè)15s 到60s 的窗口內(nèi)對(duì)I/O 線采樣。如果線上是高電平，就是寫1，如果線上是低電平，就是寫0。 主機(jī)要生成一個(gè)寫1時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)

5、線拉到低電平然后釋放，在寫時(shí)間隙開始后的15s內(nèi)允許數(shù)據(jù)線拉到高電平。 主機(jī)要生成一個(gè)寫 0 時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平并保持60s。 讀時(shí)間隙 當(dāng)從 DS1820 讀取數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)生成讀時(shí)間隙。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從高高平拉到低電平時(shí)，寫時(shí) 間隙開始。數(shù)據(jù)線必須保持至少1s；從DS1820 輸出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)間隙的下降沿出現(xiàn)后15 s 內(nèi)有效。因此，主機(jī)在讀時(shí)間隙開始后必須停止把I/O 腳驅(qū)動(dòng)為低電平15s，以讀取 I/O 腳狀態(tài)（見圖12）。在讀時(shí)間隙的結(jié)尾，I/O 引腳將被外部上拉電阻拉到高電平。所有 讀時(shí)間隙必須最少60s，包括兩個(gè)讀周期間至少1s 的恢復(fù)時(shí)間。,整機(jī)模塊組合,Lorem

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