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 这部分怎么理解

这段代码是一个时序逻辑块，使用了时钟信号 Clk 和复位信号 Rst_n 触发。在复位信号 Rst_n 不为高电平时，距离数据 data_r 被初始化为 2，表示此时无法检测到距离。

如果回声信号 echo 的下降沿 echo_neg 为高电平，说明 HC-SR04 接收到了回声信号，此时通过计数器 cnt 得到回声信号的高电平时间，将其左移 4 位（即乘以 16）并加上 cnt，得到总共的计数值。这个计数值与距离成正比例关系，因此将其赋值给距离数据 data_r。

如果回声信号 echo 的下降沿 echo_neg 为低电平，说明此时没有检测到回声信号，距离数据 data_r 不需要更新，保持不变。

最后，距离数据 data_r 右移一位得到距离数据 data_o，单位为厘米，保留三位小数。

相关问题

module sr04( input clk , input rst_n , input echo , output wire trig , output echo_d, output [7:0] distance ); parameter INTERVAL = 5_000_000; //100ms reg [22:0] cnt ; reg [24:0] echo_cnt_reg[3:0], echo_cnt; wire [21:0] echo_mean; reg [1:0] addr; reg echo_1,echo_2; wire echo_flag; wire echo_h; assign echo_h = (~echo_2) & echo_1; assign echo_d = (~echo_1) & echo_2; assign trig = (cnt < 500) ? 1 : 0; assign distance = echo_mean * 78 / 1_000_000; assign echo_mean = (echo_cnt_reg[0]+echo_cnt_reg[1]+echo_cnt_reg[2]+echo_cnt_reg[3]) >> 2; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if(!rst_n)begin addr <= 0; echo_cnt_reg[0] <= 0; echo_cnt_reg[1] <= 0; echo_cnt_reg[2] <= 0; echo_cnt_reg[3] <= 0; end else if(echo_d)begin echo_cnt_reg[addr] <= echo_cnt; if(addr == 3) addr <= 0; else addr <= addr + 1; end else begin addr <= addr; echo_cnt_reg[addr] <= echo_cnt_reg[addr]; end end always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if(!rst_n)begin cnt <= 0; end else if(cnt == INTERVAL) cnt <= 0; else cnt <= cnt + 1'b1; end always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if(!rst_n)begin echo_1 <= 0; echo_2 <= 0; end else begin echo_1 <= echo ; echo_2 <= echo_1; end end always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if(!rst_n) echo_cnt <= 0; else if(!cnt) echo_cnt <= 0; else if(echo) echo_cnt <= echo_cnt + 1; else echo_cnt <= echo_cnt; end endmodule 分析其中的核心代码及其功能

这是一个用于超声波测距的模块，其中的核心代码是：

assign trig = (cnt < 500) ? 1 : 0;
assign distance = echo_mean * 78 / 1_000_000;
assign echo_mean = (echo_cnt_reg[0]+echo_cnt_reg[1]+echo_cnt_reg[2]+echo_cnt_reg[3]) >> 2;

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(!rst_n)begin
        addr <= 0;
        echo_cnt_reg[0] <= 0;
        echo_cnt_reg[1] <= 0;
        echo_cnt_reg[2] <= 0;
        echo_cnt_reg[3] <= 0;
    end
    else if(echo_d)begin
        echo_cnt_reg[addr] <= echo_cnt;
        if(addr == 3)
            addr <= 0;
        else
            addr <= addr + 1;
    end
    else begin
        addr <= addr;
        echo_cnt_reg[addr] <= echo_cnt_reg[addr];
    end
end

其中，`trig`是控制超声波发射的信号，当`cnt`小于500时，`trig`为1，否则为0。`distance`是计算出的距离值，通过将`echo_mean`乘以78再除以1,000,000得到。`echo_mean`是计算出的4个回波信号的平均值，通过将4个寄存器中的值相加除以4得到。

在`always`块中，首先根据`rst_n`信号来进行复位操作；然后根据`echo_d`信号来将当前的回波信号计数值存入对应的寄存器中，同时更新`addr`的值，以便下一次存入另一个寄存器；最后，如果没有回波信号，则不进行操作。

module detect_10010_shifter( input clk, input rst_n, input data_in, output reg data_out ); reg [4:0] shift_reg; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if(!rst_n) shift_reg <= 1'b0; else shift_reg <= {shift_reg[4:0],data_in}; end用时钟条件接着写

好的，我来继续完善这个模块。我们可以添加一个时钟条件，只有在时钟周期的前半个时钟周期内检测到 10010 这个序列，才将计数器加 1。以下是完整的代码：

module detect_10010_shifter(
  input clk,
  input rst_n,
  input data_in,
  output reg data_out
);

  reg [4:0] shift_reg;
  reg [1:0] count;
  reg clk_half;

  parameter THRESHOLD = 2; // 连续出现的阈值

  always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
    if(!rst_n) begin
      shift_reg <= 1'b0;
      count <= 2'b0;
      clk_half <= 1'b0;
    end
    else begin
      shift_reg <= {shift_reg[4:0], data_in};
      if (shift_reg == 5'b10010 && !clk_half) begin // 检测到 10010
        count <= count + 1;
        clk_half <= 1'b1;
      end
      else if (clk_half) // 时钟周期的后半个时钟周期
        clk_half <= 1'b0;
    end
  end

  always @(*) begin
    if (count >= THRESHOLD)
      data_out <= 1'b1;
    else
      data_out <= 1'b0;
  end

endmodule

在这个代码中，我们添加了一个时钟条件 clk_half，用于判断当前时钟周期是否为前半个时钟周期。只有在前半个时钟周期内检测到 10010 这个序列，才将计数器加 1。时钟周期的后半个时钟周期内，我们将 clk_half 置为低电平。这样可以确保每个计数周期只计数一次。当连续出现次数达到阈值 THRESHOLD 时，我们就将输出信号 data_out 置为高电平，表示检测到了 10010 这个序列。