FPGA+DS18B20

FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，可以根据需要重新配置其内部电路，用于实现各种数字电路功能。DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线模式进行通信。在FPGA上使用DS18B20可以实现数字温度测量系统，并通过数码管显示和蜂鸣器报警来展示温度信息。

以下是一个基于FPGA和DS18B20的数字温度测量系统的示例代码：

module DS18B20(
    input wire clk,
    input wire rst,
    output wire [7:0] seg,
    output wire [3:0] an,
    output wire buzzer
);

reg [7:0] temperature;
reg [3:0] digit;
reg [7:0] seg_data;
reg [3:0] an_data;
reg buzzer_data;

// DS18B20通信相关信号
wire ds18b20_data;
wire ds18b20_busy;
wire ds18b20_error;

// 温度显示相关参数
parameter [7:0] TEMP_TABLE [0:99] = {
    8'h3F, 8'h06, 8'h5B, 8'h4F, 8'h66, 8'h6D, 8'h7D, 8'h07, 8'h7F, 8'h6F, // 0-9
    8'h77, 8'h7C, 8'h39, 8'h5E, 8'h79, 8'h71, 8'h3D, 8'h76, 8'h06, 8'h0F, // 10-19
    8'h38, 8'h37, 8'h3F, 8'h73, 8'h4F, 8'h4E, 8'h3F, 8'h06, 8'h7F, 8'h6F, // 20-29
    8'h77, 8'h7C, 8'h39, 8'h5E, 8'h79, 8'h71, 8'h3D, 8'h76, 8'h06, 8'h0F, // 30-39
    8'h38, 8'h37, 8'h3F, 8'h73, 8'h4F, 8'h4E, 8'h3F, 8'h06,8'h7F, 8'h6F, // 40-49
    8'h77, 8'h7C, 8'h39, 8'h5E, 8'h79, 8'h71, 8'h3D, 8'h76, 8'h06, 8'h0F, // 50-59
    8'h38, 8'h37, 8'h3F, 8'h73, 8'h4F, 8'h4E, 8'h3F, 8'h06, 8'h7F, 8'h6F, // 60-69
    8'h77, 8'h7C, 8'h39, 8'h5E, 8'h79, 8'h71, 8'h3D, 8'h76, 8'h06, 8'h0F, // 70-79
    8'h38, 8'h37, 8'h3F, 8'h73, 8'h4F, 8'h4E, 8'h3F, 8'h06, 8'h7F, 8'h6F, // 80-89
    8'h77, 8'h7C, 8'h39, 8'h5E, 8'h79, 8'h71, 8'h3D, 8'h76, 8'h06, 8'h0F  // 90-99
};

// 温度显示模块
always @(posedge clk or posedge rst) begin
    if (rst) begin
        seg_data <= 8'h00;
        an_data <= 4'h0;
        buzzer_data <= 1'b0;
    end else begin
        case (digit)
            4'h0: seg_data <= TEMP_TABLE[temperature / 10];
            4'h1: seg_data <= TEMP_TABLE[temperature % 10];
            default: seg_data <= 8'h00;
        endcase

        case (digit)
            4'h0: an_data <= 4'hE;
            4'h1: an_data <= 4'hD;
            default: an_data <= 4'hF;
        endcase

        if (temperature >= 70) begin
            buzzer_data <= 1'b1;
        end else begin
            buzzer_data <= 1'b0;
        end
    end
end

// DS18B20模块
DS18B20_module ds18b20_inst(
    .clk(clk),
    .rst(rst),
    .data(ds18b20_data),
    .busy(ds18b20_busy),
    .error(ds18b20_error),
    .temperature(temperature)
);

// 数码管和蜂鸣器模块
SevenSegment_module sevenseg_inst(
    .clk(clk),
    .rst(rst),
    .seg(seg),
    .an(an),
    .seg_data(seg_data),
    .an_data(an_data)
);

Buzzer_module buzzer_inst(
    .clk(clk),
    .rst(rst),
    .buzzer(buzzer),
    .buzzer_data(buzzer_data)
);

endmodule

上述代码是一个FPGA上的Verilog模块，实现了基于DS18B20的数字温度测量系统。该系统通过数码管显示温度信息，并在温度超过70度时触发蜂鸣器报警。