FPGA通过上位机串口发送指令实现两种灯的切换,输入1完成呼吸灯,周期两秒,输入2完成流水灯,灯亮一秒,切换时间两秒
时间: 2024-05-15 16:13:51 浏览: 104
好的,这里提供一个简单的FPGA设计来实现您的需求。在这个设计中,我们将使用FPGA的GPIO来控制LED灯的亮灭,并通过串口接收来自上位机的指令来切换不同的灯效。
首先,我们需要定义两个计数器来控制灯的切换。第一个计数器用于呼吸灯的效果,周期为2秒。第二个计数器用于流水灯的效果,切换时间为2秒,每盏灯亮1秒。
以下是代码示例:
```verilog
module LED_Controller(
input clk, // 时钟信号
input reset, // 复位信号
input serial_rx, // 串口接收信号
output reg led1, // 灯1输出信号
output reg led2 // 灯2输出信号
);
// 定义计数器1,用于呼吸灯效果
reg [31:0] counter1 = 0;
// 定义计数器2,用于流水灯效果
reg [31:0] counter2 = 0;
reg [1:0] led_state = 2'b00; // 灯的状态,00为灯1亮,01为灯2亮,10为灯1灭,11为灯2灭
always@(posedge clk) begin
if(reset) begin
counter1 <= 0;
counter2 <= 0;
led1 <= 0;
led2 <= 0;
led_state <= 2'b00;
end
else begin
// 计数器1
if(counter1 == 20000000) // 周期为2秒,时钟频率为10MHz,因此计数到20000000为一个周期
counter1 <= 0;
else
counter1 <= counter1 + 1;
// 计数器2
if(counter2 == 10000000) { // 切换时间为2秒,每盏灯亮1秒,因此计数到10000000时需要切换灯的状态
counter2 <= 0;
case(led_state)
2'b00: led_state <= 2'b01; // 灯1亮 -> 灯2亮
2'b01: led_state <= 2'b10; // 灯2亮 -> 灯1灭
2'b10: led_state <= 2'b11; // 灯1灭 -> 灯2灭
2'b11: led_state <= 2'b00; // 灯2灭 -> 灯1亮
endcase
}
else
counter2 <= counter2 + 1;
// 根据灯的状态控制LED输出
case(led_state)
2'b00: begin led1 <= 1; led2 <= 0; end // 灯1亮,灯2灭
2'b01: begin led1 <= 0; led2 <= 1; end // 灯2亮,灯1灭
2'b10: begin led1 <= 0; led2 <= 0; end // 灯1灭,灯2灭
2'b11: begin led1 <= 1; led2 <= 1; end // 灯1亮,灯2亮
endcase
end
end
// 串口接收模块
reg [1:0] rx_state = 2'b00; // 串口接收状态
reg [7:0] rx_data = 8'h00; // 串口接收数据
always@(posedge clk) begin
if(reset) begin
rx_state <= 2'b00;
rx_data <= 8'h00;
end
else begin
case(rx_state)
2'b00: begin // 等待起始位
if(!serial_rx)
rx_state <= 2'b01;
end
2'b01: begin // 接收数据位
rx_data <= {rx_data[6:0], serial_rx};
rx_state <= 2'b10;
end
2'b10: begin // 接收停止位
if(serial_rx) begin
// 根据接收到的指令控制灯的切换
case(rx_data)
8'h31: counter2 <= 0; // 输入1,切换到呼吸灯
8'h32: led_state <= 2'b00; // 输入2,切换到流水灯
endcase
end
rx_state <= 2'b00;
end
endcase
end
end
endmodule
```
这个代码中,我们定义了一个LED_Controller模块,包含了计数器和串口接收模块。在模块中,我们使用了两个计数器来控制LED灯的切换,一个计数器用于呼吸灯效果,周期为2秒;另一个计数器用于流水灯效果,切换时间为2秒,每盏灯亮1秒。我们还定义了一个led_state变量来表示灯的状态,00为灯1亮,01为灯2亮,10为灯1灭,11为灯2灭。
在串口接收模块中,我们定义了一个rx_state变量来表示串口接收状态,00为等待起始位,01为接收数据位,10为接收停止位。当接收到起始位时,我们进入接收数据位,将接收到的数据依次存储到rx_data变量中,并在接收停止位时根据接收到的数据控制灯的切换。
请注意,这只是一个简单的示例代码,您需要根据实际的硬件平台和串口通讯协议对代码进行适当的修改。
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