目錄
1、設計目標
2、硬體部分
3、程式設計
4、**及測量效果
1）溫度測量範圍0~125℃；
2）led數碼管顯示溫度；
3）存在報警溫度（可修改）。
主要由三個部分構成：
1）溫度採集模組；(ds18b20)
2）資料處理模組；(fpga)
3）溫度顯示模組。(led數碼管）
框圖：
ds18b20
1. 特性
2. 溫度資料輸出
說明：本次試驗顯示忽略了小數字，只取整數字，那麼只取data[10:4]這7位, 便是溫度的整數值。
分為四個模組：
1）ds18b20驅動模組(主程式);
2）分頻模組；
3）數制轉換模組(含報警)；
4）顯示模組。
3.1 ds18b20驅動模組
ds18b20驅動模組是總程式，呼叫三個子程式，從而達到溫度的顯示。ds18b20採用一根 i/o 匯流排讀寫資料，因此它對讀寫資料位有嚴格的時序要求。ds18b20 遵循相應的通訊協議從而保證資料傳輸的正確性和完整性。該通訊協議定義了多種訊號時序 : 初始化時序、寫時序、讀時序。 從分頻模組的clk_lm輸出1mhz到通訊模組的clk作為時鐘訊號；根據 ds18b20所遵循的初始化時序、讀時序、寫時序等通訊協議將程式完成； 將獲取的12位的溫度訊號傳送給下乙個模組。
3.2 分頻模組
針對50mhz的時鐘 頻率進行分頻產生1mhz頻率控制訊號和1khz頻率掃瞄訊號。
1. 埠說明
clk：輸入50m時鐘；
rst：復位訊號；
clk_lk：分頻後輸出的時鐘
clk_lm：分頻後輸出的時鐘。
2. 原理分析
系統時鐘訊號進入分頻模組clk引腳，經過分頻後得到訊號clk_lm 和clk_lk輸出。
輸出的clk_lk的頻率訊號用於掃瞄數碼管做動態顯示，使人不會看到數碼管的閃爍感；輸岀的clk_lm的頻率訊號用於產生1us時鐘，用於控制感測器讀寫時序。
3.3 數制轉換模組
利用數制轉換模組將輸入的16位二進位制的溫度資料轉換為bcd碼。
1. 埠說明
data[15..0]：輸入16位資料
bcd_out[11..0]：輸出 12 位資料
led[2..0]：輸出3位led燈電平資料
2. 原理分析
data[15..0]表示從ds18b20獲取的16位資料，前4位表示溫度的正負號，後12位表示資料，本次試驗顯示忽略了小數字和負號， 只取整數字，那麼只取data[10:4]這7位，便是溫度的整數值。
bcd_out[11..0]的每四位儲存乙個資料，一共有3個資料，這三個資料分別代表著溫度的個位、十位、百位，便於在下乙個模組中將其轉換成十進位制顯示出來。
led[2..0]控制fpga板子上的三個led燈，當溫度資料超過所設定的範圍時，送高電平，三個燈亮，實現報警功能。
3.4 顯示模組
數碼管採用動態顯示(共陽極)；從分頻模組的clk_lk輸出1khz到該模組作為時鐘掃瞄訊號。
1. 埠說明
clk：輸入clk_lk的時鐘訊號；
rst：復位訊號
data[11..0]：進製轉換岀的12位資料
seg[7..0]：段選訊號；
en[3..0]：位選訊號。
2. 原理分析
本次設計釆集的溫度忽略了百位，所以只需要顯示溫度的十位跟個位就可以了，呼叫兩個數碼管，其中乙個數碼管當作十位，另乙個數碼管則是個位，當十位的數碼解碼為「00100101 」時，則說明十位數碼管將顯示數值「2」，當個位的數碼管解碼為「00001101 」時，則說明個位顯示「3」。 因此個位和十位都是按照八段解碼的原則將0〜9之間的數字顯示出來。
4.1 數制轉換模組**
報警上下限設為100℃和10℃：
報警上下限設為30℃和10℃：
說明：由**結果可知，數制轉換模組能成功將輸入的資料轉化為bcd碼；同時可以看出，溫度上限分別為100℃和30℃時，對應輸入溫度資料33，led分別為000和111，報警功能正常實現。
4.2 溫度測量效果
說明：測量結果符合預期，數碼管能正常顯示溫度資料，超過溫度上限時led燈亮，表示報警。
工程原始碼 基於FPGA的數字識別的實現
基於fpga的數字識別的實現 1基於數字特徵演算法實現數字識別 我們採用基於數字特徵的演算法進行數字的識別，通過影象採集模組採集到影象，進行灰度化，二值化，然後進行數字特徵的提取和統計來完成對數字的識別，最終顯示到數碼管上，完成影象資訊到數字資訊的轉化。數字特徵資訊的提取基於列印體，如上圖1，以圖1...
基於FPGA的TDC 數字時間轉換 設計
額，老師讓做乙個tdc的計時模組用fpga，那就做唄。首先說一句，我在做的過程中發現有些人說vivado不太可以做tdc的後仿，我自己試著發現是可以的，當然也許我其實是錯的 哈哈哈 先不管了。首先上一張後仿的圖 大家不要在意我的傻吊命名。我設定的起始和結束訊號之間的差值是21ns，那我最後的結果是多...
基於FPGA數字混頻器的設計（1）
混頻即兩個不同頻率之間的混合，得到第三個頻率。數字混頻器的設計也是fpga數字訊號處理中基礎入門的設計之一，混頻便是兩個訊號相乘得它們的和頻率和差頻率。數字混頻在通訊的調製 解調 duc 數字上變頻 ddc 數字下變頻 等系統中廣泛應用。通常把其中乙個訊號稱為本振訊號 local oscillato...