使用vivado2020.2,用zybo板,气压温度湿度传感器Grove-Temp&Humi&Barometer Sensor (BME280),实时时钟日历模块Pmod RTCC,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,并和实时日历一起显示在128x32像素单色OLED屏上,我不会创建工程,请详细说明并给出详细的全部代码

时间: 2023-12-06 18:03:35 浏览: 34
这是一个比较复杂的项目,需要涉及到硬件电路设计、FPGA 硬件编程以及软件编程等多个方面。下面是一个大致的步骤: 1. 硬件电路设计:需要将气压温度湿度传感器、实时时钟日历模块和 OLED 屏幕连接到 Zybo 开发板上,可以使用 PMOD 接口或者其他接口。具体的电路设计需要参考传感器和屏幕的数据手册,以及 Zybo 开发板的原理图。 2. Vivado 工程创建:打开 Vivado 工具,创建一个新工程,选择 Zybo 开发板作为目标平台。在工程中添加需要的 IP 核,包括时钟管理器、GPIO 控制器、I2C 控制器等。 3. FPGA 硬件编程:根据电路设计和 IP 核配置,编写硬件描述语言(HDL)代码,实现对传感器和屏幕的控制。需要注意的是,需要在代码中实现对传感器和时钟模块的初始化、读取和处理,以及对 OLED 屏幕的显示控制。 4. 软件编程:使用 Vivado SDK 工具,编写软件代码,实现对 FPGA 硬件的控制。需要注意的是,需要在软件中实现对传感器和时钟模块的读取和处理,以及对 OLED 屏幕的显示控制。可以使用 C 或者其他高级编程语言。 下面是一个完整的代码示例,用于测量环境并将结果显示在 OLED 屏幕上。 HDL 代码: ```verilog module top( input CLK100MHZ, input RST, output OLED_DC, output OLED_RES, output OLED_CS_N, output OLED_SCLK, output OLED_MOSI, output [7:0] OLED_DATA, output [2:0] GPIO, input [1:0] PMOD_SDA, input [1:0] PMOD_SCL ); // BME280 传感器地址和寄存器定义 parameter BME280_ADDR = 7'b1110110; parameter BME280_CTRL_MEAS = 8'hF4; parameter BME280_CTRL_HUM = 8'hF2; parameter BME280_TEMP_MSB = 8'hFA; parameter BME280_TEMP_LSB = 8'hFB; parameter BME280_TEMP_XLSB = 8'hFC; // Pmod RTCC 时钟模块地址和寄存器定义 parameter RTCC_ADDR = 7'b1101000; parameter RTCC_SEC_ADDR = 8'h00; parameter RTCC_MIN_ADDR = 8'h01; parameter RTCC_HOUR_ADDR = 8'h02; parameter RTCC_DAY_ADDR = 8'h03; parameter RTCC_MONTH_ADDR = 8'h04; parameter RTCC_YEAR_ADDR = 8'h05; // OLED 屏幕参数定义 parameter OLED_WIDTH = 128; parameter OLED_HEIGHT = 32; parameter OLED_PAGES = 4; // 时钟和 GPIO 控制器实例化 wire CLK_1HZ; wire [15:0] RTC_TIME; wire [31:0] BME280_DATA; wire [3:0] OLED_PAGE; wire [6:0] OLED_COL; reg [7:0] OLED_DATA_REG; clk_wiz_0 clk_wiz_inst( .clk_in1(CLK100MHZ), .clk_out1(CLK_1HZ) ); gpio_0 gpio_inst( .GPIO(GPIO), .GPIO_Dir(3'b111) ); // BME280 传感器控制器实例化 bme280_ctrl bme280_inst( .CLK_100MHZ(CLK100MHZ), .RST(RST), .I2C_SDA(PMOD_SDA[0]), .I2C_SCL(PMOD_SCL[0]), .I2C_ADDR(BME280_ADDR), .CTRL_MEAS(BME280_CTRL_MEAS), .CTRL_HUM(BME280_CTRL_HUM), .TEMP_MSB(BME280_TEMP_MSB), .TEMP_LSB(BME280_TEMP_LSB), .TEMP_XLSB(BME280_TEMP_XLSB), .DATA(BME280_DATA) ); // Pmod RTCC 时钟模块控制器实例化 rtcc_ctrl rtcc_inst( .CLK_100MHZ(CLK100MHZ), .RST(RST), .I2C_SDA(PMOD_SDA[1]), .I2C_SCL(PMOD_SCL[1]), .I2C_ADDR(RTCC_ADDR), .SEC_ADDR(RTCC_SEC_ADDR), .MIN_ADDR(RTCC_MIN_ADDR), .HOUR_ADDR(RTCC_HOUR_ADDR), .DAY_ADDR(RTCC_DAY_ADDR), .MONTH_ADDR(RTCC_MONTH_ADDR), .YEAR_ADDR(RTCC_YEAR_ADDR), .TIME(RTC_TIME) ); // OLED 屏幕控制器实例化 oled_ctrl oled_inst( .CLK_100MHZ(CLK100MHZ), .RST(RST), .DC(OLED_DC), .RES(OLED_RES), .CS_N(OLED_CS_N), .SCLK(OLED_SCLK), .MOSI(OLED_MOSI), .DATA(OLED_DATA_REG), .PAGE(OLED_PAGE), .COL(OLED_COL) ); // 环境测量和屏幕显示逻辑实现 reg [7:0] temp; reg [7:0] hum; reg [7:0] press; reg [7:0] hour; reg [7:0] min; reg [7:0] sec; reg [7:0] day; reg [7:0] month; reg [7:0] year; reg [7:0] buf[OLED_WIDTH * OLED_PAGES]; always @(posedge CLK_1HZ) begin // 读取 BME280 传感器数据 temp <= bme280_data_to_temp(BME280_DATA); hum <= bme280_data_to_hum(BME280_DATA); press <= bme280_data_to_press(BME280_DATA); // 读取 Pmod RTCC 时钟模块数据 hour <= rtcc_data_to_hour(RTC_TIME); min <= rtcc_data_to_min(RTC_TIME); sec <= rtcc_data_to_sec(RTC_TIME); day <= rtcc_data_to_day(RTC_TIME); month <= rtcc_data_to_month(RTC_TIME); year <= rtcc_data_to_year(RTC_TIME); // 更新 OLED 屏幕显示 draw_text(buf, 0, 0, "Temp: " + temp + "C | Hum: " + hum + "% | Press: " + press + "Pa"); draw_text(buf, 0, 1, "Time: " + hour + ":" + min + ":" + sec + " | Date: " + month + "/" + day + "/" + year); oled_data_transfer(OLED_DATA_REG, buf, OLED_WIDTH, OLED_HEIGHT, OLED_PAGES); end endmodule // BME280 传感器控制器模块 module bme280_ctrl( input CLK_100MHZ, input RST, input I2C_SDA, input I2C_SCL, input [6:0] I2C_ADDR, input [7:0] CTRL_MEAS, input [7:0] CTRL_HUM, input [7:0] TEMP_MSB, input [7:0] TEMP_LSB, input [7:0] TEMP_XLSB, output reg [31:0] DATA ); // I2C 接口实例化 i2c_master_0 i2c_inst( .SCL(CLK_100MHZ), .SDA(I2C_SDA), .ADDR(I2C_ADDR), .WR(1'b1), .DATA_OUT({CTRL_MEAS, CTRL_HUM}) ); i2c_master_0 i2c_inst2( .SCL(CLK_100MHZ), .SDA(I2C_SDA), .ADDR(I2C_ADDR), .WR(1'b0), .DATA_IN(DATA) ); // BME280 传感器数据读取逻辑实现 always @(*) begin i2c_inst.DATA_OUT = {TEMP_MSB}; i2c_inst2.WR = 1'b1; i2c_inst2.DATA_IN[23:16] = TEMP_MSB; i2c_inst2.DATA_IN[15:8] = TEMP_LSB; i2c_inst2.DATA_IN[7:4] = TEMP_XLSB[7:4]; end endmodule // Pmod RTCC 时钟模块控制器模块 module rtcc_ctrl( input CLK_100MHZ, input RST, input I2C_SDA, input I2C_SCL, input [6:0] I2C_ADDR, input [7:0] SEC_ADDR, input [7:0] MIN_ADDR, input [7:0] HOUR_ADDR, input [7:0] DAY_ADDR,

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