使用vivado2020.2,用zybo板,气压温度湿度传感器(BME280),128x32像素单色OLED屏Pmod OLED开发一个软件,要求:利用气压温度湿度传感器测量环境,并将数据显示在128x32像素单色OLED屏上,请给出详细verilog代码和详细的实现过程

时间: 2023-12-03 21:03:20 浏览: 28
以下是一个基本的实现思路,包含部分Verilog代码,供参考: 1. 确定硬件接口:BME280可以通过I2C接口与ZYBO板连接,而Pmod OLED则可以通过SPI接口与ZYBO板连接。 2. 编写I2C和SPI通信的Verilog模块,这些模块需要定义通信协议和相应的寄存器地址。以下是一个简单的I2C通信模块的例子: ```verilog module i2c_master ( input rst, clk, input sda_in, output reg sda_out, output reg sck ); reg [7:0] addr; reg [7:0] data; reg [2:0] state; localparam IDLE = 0, START = 1, SEND_ADDR = 2, SEND_DATA = 3, STOP = 4; always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin state <= IDLE; sda_out <= 1; sck <= 1; end else begin case (state) IDLE: sda_out <= 1; if (!sda_in) begin state <= START; end START: sda_out <= 0; sck <= 0; state <= SEND_ADDR; SEND_ADDR: if (sda_in) begin state <= STOP; end else begin sda_out <= addr[7]; addr <= addr << 1; if (addr == 0) begin state <= SEND_DATA; end end SEND_DATA: if (sda_in) begin state <= STOP; end else begin sda_out <= data[7]; data <= data << 1; if (data == 0) begin state <= STOP; end end STOP: sda_out <= 0; sck <= 1; state <= IDLE; endcase end end endmodule ``` 3. 编写BME280的数据读取模块,通过I2C接口读取传感器数据,并将其存储在适当的寄存器中。可以参考BME280的数据手册,确定需要读取的寄存器地址和读取方式。以下是一个简单的BME280数据读取模块的例子: ```verilog module bme280 ( input rst, clk, output [31:0] temp, humi, press, output reg [7:0] status ); localparam BME280_ADDR = 8'h76; localparam CTRL_HUM_ADDR = 8'hf2; localparam CTRL_MEAS_ADDR = 8'hf4; localparam CONFIG_ADDR = 8'hf5; localparam PRESS_MSB_ADDR = 8'hf7; localparam PRESS_LSB_ADDR = 8'hf8; localparam PRESS_XLSB_ADDR = 8'hf9; localparam TEMP_MSB_ADDR = 8'hfa; localparam TEMP_LSB_ADDR = 8'hfb; localparam TEMP_XLSB_ADDR = 8'hfc; localparam HUM_MSB_ADDR = 8'fd; localparam HUM_LSB_ADDR = 8'he; reg [7:0] ctrl_hum; reg [7:0] ctrl_meas; reg [7:0] config; reg [23:0] adc_press; reg [23:0] adc_temp; reg [23:0] adc_humi; reg [15:0] t1, t2, t3; reg [15:0] p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9; reg [15:0] h1, h2, h3, h4, h5, h6; reg [3:0] state; localparam IDLE = 0, START = 1, READ_CTRL_HUM = 2, WRITE_CTRL_MEAS = 3, WRITE_CONFIG = 4, READ_PRESS_MSB = 5, READ_PRESS_LSB = 6, READ_PRESS_XLSB = 7, READ_TEMP_MSB = 8, READ_TEMP_LSB = 9, READ_TEMP_XLSB = 10, READ_HUM_MSB = 11, READ_HUM_LSB = 12; i2c_master i2c ( .rst(rst), .clk(clk), .sda_in(sda_in), .sda_out(sda_out), .sck(sck) ); reg [7:0] addr; reg [7:0] data; wire sda_in; wire sda_out; wire sck; assign temp = {adc_temp[19:4], 4'b0} * t1 + ((adc_temp[3:0] * t2) >> 11) - ((adc_temp[3:0] * adc_temp[3:0]) * t3) >> 20; assign press = ((temp - p1) * p5) >> 15 + ((adc_press - p6) * p4) >> 15 + p7 + ((temp - p1) * p6) >> 16 + ((temp - p1) * ((temp - p1) * p8) >> 20) + p9; assign humi = temp - (((temp - h1) * (temp - h1)) * h6) >> 10 - ((temp - h1) * h5) >> 10 + h2; always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin state <= IDLE; status <= 8'hff; end else begin case (state) IDLE: addr <= CTRL_HUM_ADDR; data <= 8'h01; state <= START; START: if (status[0]) begin state <= READ_CTRL_HUM; end else begin state <= WRITE_CTRL_MEAS; end READ_CTRL_HUM: if (status[1]) begin state <= WRITE_CTRL_MEAS; end else begin addr <= CTRL_HUM_ADDR; state <= START; end WRITE_CTRL_MEAS: if (status[2]) begin state <= WRITE_CONFIG; end else begin addr <= CTRL_MEAS_ADDR; data <= 8'h5f; state <= START; end WRITE_CONFIG: if (status[3]) begin state <= READ_PRESS_MSB; end else begin addr <= CONFIG_ADDR; data <= 8'h00; state <= START; end READ_PRESS_MSB: if (status[4]) begin state <= READ_PRESS_LSB; end else begin addr <= PRESS_MSB_ADDR; state <= START; end READ_PRESS_LSB: if (status[5]) begin state <= READ_PRESS_XLSB; end else begin addr <= PRESS_LSB_ADDR; state <= START; end READ_PRESS_XLSB: if (status[6]) begin state <= READ_TEMP_MSB; end else begin addr <= PRESS_XLSB_ADDR; state <= START; end READ_TEMP_MSB: if (status[7]) begin state <= READ_TEMP_LSB; end else begin addr <= TEMP_MSB_ADDR; state <= START; end READ_TEMP_LSB: if (status[8]) begin state <= READ_TEMP_XLSB; end else begin addr <= TEMP_LSB_ADDR; state <= START; end READ_TEMP_XLSB: if (status[9]) begin state <= READ_HUM_MSB; end else begin addr <= TEMP_XLSB_ADDR; state <= START; end READ_HUM_MSB: if (status[10]) begin state <= READ_HUM_LSB; end else begin addr <= HUM_MSB_ADDR; state <= START; end READ_HUM_LSB: if (status[11]) begin state <= IDLE; end else begin addr <= HUM_LSB_ADDR; state <= START; end endcase end end always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin ctrl_hum <= 0; ctrl_meas <= 0; config <= 0; adc_press <= 0; adc_temp <= 0; adc_humi <= 0; t1 <= 0; t2 <= 0; t3 <= 0; p1 <= 0; p2 <= 0; p3 <= 0; p4 <= 0; p5 <= 0; p6 <= 0; p7 <= 0; p8 <= 0; p9 <= 0; h1 <= 0; h2 <= 0; h3 <= 0; h4 <= 0; h5 <= 0; h6 <= 0; end else begin case (state) READ_CTRL_HUM: ctrl_hum <= data; status[0] <= 0; READ_PRESS_MSB: adc_press[23:16] <= data; READ_PRESS_LSB: adc_press[15:8] <= data; READ_PRESS_XLSB: adc_press[7:0] <= data; READ_TEMP_MSB: adc_temp[23:16] <= data; READ_TEMP_LSB: adc_temp[15:8] <= data; READ_TEMP_XLSB: adc_temp[7:0] <= data; READ_HUM_MSB: adc_humi[23:16] <= data; READ_HUM_LSB: adc_humi[15:8] <= data; status[1] <= 0; default: status <= 12'hfff; endcase end end endmodule ``` 4. 编写OLED显示模块,通过SPI接口将解析后的数据显示在屏幕上。可以参考Pmod OLED的数据手册,确定需要设置的寄存器地址和显示方式。以下是一个简单的OLED显示模块

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