module hc_sr_echo( input wire Clk , //clock 50MHz input wire clk_us , //system clock 1MHz input wire Rst_n , //reset ,low valid input wire echo , // output wire [18:00] data_o //检测距离,保留3位小数,*1000实现 ); /* S(um) = 17 * t --> x.abc cm */ //Parameter Declarations parameter T_MAX = 16'd60_000;//510cm 对应计数值 //Interrnal wire/reg declarations reg r1_echo,r2_echo; //边沿检测 wire echo_pos,echo_neg; // reg [15:00] cnt ; //Counter wire add_cnt ; //Counter Enable wire end_cnt ; //Counter Reset reg [18:00] data_r ; //Logic Description //如果使用clk_us 检测边沿,延时2us,差值过大 always @(posedge Clk or negedge Rst_n)begin if(!Rst_n)begin r1_echo <= 1'b0; r2_echo <= 1'b0; end else begin r1_echo <= echo; r2_echo <= r1_echo; end end assign echo_pos = r1_echo & ~r2_echo; assign echo_neg = ~r1_echo & r2_echo; always @(posedge clk_us or negedge Rst_n)begin if(!Rst_n)begin cnt <= 'd0; end else if(add_cnt)begin if(end_cnt)begin cnt <= cnt; end else begin cnt <= cnt + 1'b1; end end else begin //echo 低电平 归零 cnt <= 'd0; end end assign add_cnt = echo; assign end_cnt = add_cnt && cnt >= T_MAX - 1; //超出最大测量范围则保持不变,极限 always @(posedge Clk or negedge Rst_n)begin if(!Rst_n)begin data_r <= 'd2; end else if(echo_neg)begin data_r <= (cnt << 4) + cnt; end else begin data_r <= data_r; end end //always end assign data_o = data_r >> 1; endmodule请详细解释这段代码

时间: 2024-03-17 08:41:21 浏览: 43
这段代码是一个 Verilog HDL 的模块,用于实现超声波测距模块 HC-SR04 的回波信号处理。以下是代码的详细解释: 1. 模块输入输出说明 ```Verilog module hc_sr_echo( input wire Clk, // 时钟信号,50MHz input wire clk_us, // 系统时钟,1MHz input wire Rst_n, // 复位信号,低电平有效 input wire echo, // 超声波回波信号 output wire [18:0] data_o // 检测距离,保留3位小数,*1000实现 ); ``` 2. 模块内部参数定义 ```Verilog parameter T_MAX = 16'd60_000; // 510cm 对应计数值 ``` T_MAX 定义了最大计数值,即最大测量距离为 510cm。 3. 模块内部信号定义 ```Verilog reg r1_echo, r2_echo; // 边沿检测 wire echo_pos, echo_neg; // reg [15:0] cnt; // 计数器 wire add_cnt; // 计数器使能 wire end_cnt; // 计数器复位 reg [18:0] data_r; // 逻辑输出 ``` 其中,r1_echo 和 r2_echo 用于检测超声波回波信号的上升沿和下降沿;cnt 是计数器;add_cnt 和 end_cnt 控制计数器的启动和复位;data_r 是输出的距离测量值。 4. 边沿检测 ```Verilog always @(posedge Clk or negedge Rst_n) begin if (!Rst_n) begin r1_echo <= 1'b0; r2_echo <= 1'b0; end else begin r1_echo <= echo; r2_echo <= r1_echo; end end ``` 这段代码使用了 always 块和 if 语句,实现了超声波回波信号的边沿检测,即检测上升沿和下降沿。 5. 计数器 ```Verilog always @(posedge clk_us or negedge Rst_n) begin if (!Rst_n) begin cnt <= 'd0; end else if (add_cnt) begin if (end_cnt) begin cnt <= cnt; end else begin cnt <= cnt + 1'b1; end end else begin cnt <= 'd0; end end ``` 这段代码使用了 always 块和 if 语句,实现了计数器的功能。当 add_cnt 为 1 时,计数器开始计数,直到 cnt 达到 T_MAX - 1 或 end_cnt 为 1,计数器复位为 0。 6. 距离测量 ```Verilog always @(posedge Clk or negedge Rst_n)begin if (!Rst_n) begin data_r <= 'd2; end else if (echo_neg) begin data_r <= (cnt << 4) + cnt; end else begin data_r <= data_r; end end ``` 这段代码使用了 always 块和 if 语句,根据计数器的值计算出距离测量值并输出到 data_r。 7. 输出信号 ```Verilog assign data_o = data_r >> 1; ``` 这段代码使用了 assign 语句,将 data_r 的值右移 1 位后输出到 data_o,得到最终的距离测量值,单位为毫米。

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