怎么用vhdl与温度传感器ds1775用I2C建立通信,并将读取到的温度显示到数码管上,更新频率是10Hz
时间: 2024-09-10 14:31:02 浏览: 244
在VHDL设计中,与DS1775温度传感器通过I2C连接并显示到数码管上通常需要以下步骤:
1. **库文件引入**:
首先,你需要在VHDL设计中导入相关的库,如`std_logic_1164`用于基本门电路,`i2c`库用于处理I2C通信协议。
```vhdl
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.I2C.ALL;
```
2. **I2C模块**:
设计一个I2C模块,包括SCL(串行时钟)和SDA(串行数据)线的驱动以及地址解码等逻辑。
```vhdl
entity i2c_driver is
Port ( SCL : out STD_LOGIC; SDA : inout STD_LOGIC);
end i2c_driver;
architecture Behavioral of i2c_driver is
signal I2C_ADDR : std_logic_vector(7 downto 0); -- DS1775的I2C地址
begin
-- I2C逻辑实现...
end Behavioral;
```
3. **DS1775接口**:
创建一个与DS1775交互的模块,负责发送读取温度的命令,并解析响应。
```vhdl
entity ds1775_controller is
Port ( I2C : in i2c_driver_type; Temp : out signed(15 downto 0));
end ds1775_controller;
architecture Behavioral of ds1775_controller is
begin
process(I2C)
variable temp_data : unsigned(15 downto 0);
begin
-- 发送读取温度的命令,接收数据,处理解析...
if rising_edge(I2C.SCL) then
if I2C.SDA = '0' then
-- 数据接收...
else
-- 数据发送...
end if;
end if;
Temp <= to_signed(temp_data, 16);
end process;
end Behavioral;
```
4. **数码管接口**:
编写一个模块,接收温度值并驱动数码管显示,这通常涉及到7段显示的译码逻辑。
```vhdl
entity seven_segment_display is
Port ( Digit : in signed(3 downto 0); Display : out std_logic_vector(6 downto 0));
end seven_segment_display;
architecture Behavioral of seven_segment_display is
begin
-- 数码管显示逻辑...
end Behavioral;
```
5. **主程序集成**:
将上述模块整合在一起,周期性地读取温度、更新数码管显示,并设置定时器以达到10Hz的更新频率。
```vhdl
entity main is
Port (
clk : in std_logic; -- 主时钟
-- 其他输入输出端口...
);
end main;
architecture Behavioral of main is
component i2c_driver is ...;
component ds1775_controller is ...;
component seven_segment_display is ...;
signal temp_value : signed(15 downto 0);
begin
-- 实例化硬件和软件组件
i2c_driver_inst : i2c_driver ...
ds1775 : ds1775_controller(i2c => i2c_driver_inst);
display : seven_segment_display(Digit => ds1775.Temp);
-- 定义10Hz定时器
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) and not busy_flag then
temp_value := ds1775.Temp;
update_display(display, temp_value);
set_busy_flag; -- 标记忙状态,防止连续读取
delay(1000000 / f_clk); -- f_clk是主频,确保10Hz更新率
end if;
end process;
-- 其他必要的信号声明和逻辑
-- ...
end Behavioral;
```
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