状态机的练习:按键控制led灯
设计思路:
三个按键控制led输出。
三个按键经过滤波(消抖),产生三个按键标志信号。
三个led数据的产生模块(流水,跑马,闪烁模块),分别产生led信号。
这六路信号(三路按键信号,三路led信号),接入state_led_ctrl模块,进行led_out的控制。
状态机:
模块框图:
代码:
/*1位按键消抖
*/
module key_filter (input wire sys_clk ,input wire sys_rst_n ,input wire key_in ,output reg key_flag
);// 参数定义parameter MAX_CNT_10MS = 500_000 ;localparam IDLE = 4'b0001 ,FILTER_UP = 4'b0010 ,SAMPLING = 4'b0100 ,FILTER_BACK = 4'b1000 ;// reg signal define reg key_in_r1 ; reg key_in_r2 ;reg [18:0] cnt_core ;reg [3:0] state_c ;reg [3:0] state_n ;// wire signal define wire nege ;wire pose ;wire IDLEtoFILTER_UP ;wire FILTER_UPtoIDLE ;wire FILTER_UPtoSAMPLING ;wire SAMPLINGtoFILTER_BACK ;wire FILTER_BACKtoIDLE ;wire filter_done ; /******************************************************************/// reg key_in_r1 ; always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) key_in_r1 <= 1'b1 ;elsekey_in_r1 <= key_in ;end // reg key_in_r2 ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) key_in_r2 <= 1'b1 ;elsekey_in_r2 <= key_in_r1 ;end // wire nege ;assign nege = ~key_in_r1 && key_in_r2 ;// wire pose ; assign pose = key_in_r1 && ~key_in_r2 ;// reg [3:0] state_c ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) state_c <= IDLE ;elsestate_c <= state_n ;end// reg [3:0] state_n ;always @(*) begincase(state_c)IDLE : if(IDLEtoFILTER_UP)state_n = FILTER_UP ;else state_n = IDLE ;FILTER_UP : if(FILTER_UPtoIDLE)state_n = IDLE ;else if(FILTER_UPtoSAMPLING)state_n = SAMPLING ;else state_n = FILTER_UP ;SAMPLING : if(SAMPLINGtoFILTER_BACK)state_n = FILTER_BACK ;else state_n = SAMPLING ;FILTER_BACK:if(FILTER_BACKtoIDLE)state_n = IDLE ;elsestate_n = FILTER_BACK ;default : state_n = IDLE ;endcaseendassign IDLEtoFILTER_UP = (state_c == IDLE) && (nege) ;assign FILTER_UPtoIDLE = (state_c == FILTER_UP) && (pose) ;assign FILTER_UPtoSAMPLING = (state_c == FILTER_UP) && (filter_done) ;assign SAMPLINGtoFILTER_BACK = (state_c == SAMPLING) && (pose) ;assign FILTER_BACKtoIDLE = (state_c == FILTER_BACK)&& (filter_done) ;// reg [18:0] cnt_core ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_core <= 19'd0 ;elsecase (state_c)IDLE :cnt_core <= 19'd0 ; FILTER_UP :if(filter_done)cnt_core <= 19'd0 ;else cnt_core <= cnt_core + 1'b1 ;SAMPLING :cnt_core <= 19'd0 ; FILTER_BACK:if(filter_done)cnt_core <= 19'd0 ;else cnt_core <= cnt_core + 1'b1 ;default : cnt_core <= 19'd0 ;endcaseend// wire filter_doneassign filter_done = (cnt_core == MAX_CNT_10MS - 1) ;// output reg key_flagalways @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) key_flag <= 1'b0 ;else if(FILTER_UPtoSAMPLING)key_flag <= ~key_in_r2 ;else key_flag <= 1'b0 ;endendmodule
module led_paoma (input wire sys_clk ,input wire sys_rst_n ,output reg [3:0] led_out
);parameter MAX_CNT_500MS = 25_000_000 ;// reg signal definereg [24:0] cnt_500ms ;reg [ 1:0] cnt_state ;// wire signal definewire add_cnt_500ms ;wire end_cnt_500ms ;wire add_cnt_state ;wire end_cnt_state ;
/******************************************************************************************
********************************************main code**************************************
*******************************************************************************************/// reg [24:0] cnt_500ms ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_500ms <= 25'd0 ;else if(add_cnt_500ms) beginif(end_cnt_500ms)cnt_500ms <= 25'd0 ;else cnt_500ms <= cnt_500ms + 1'b1 ;endelse cnt_500ms <= 25'd0 ;end// reg [ 1:0] cnt_state ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_state <= 2'd0 ;else if(add_cnt_state) beginif(end_cnt_state)cnt_state <= 2'd0 ;else cnt_state <= cnt_state + 1'b1 ;end else cnt_state <= cnt_state ;end// // wire signal define// wire add_cnt_500ms ;assign add_cnt_500ms = 1'b1 ;// wire end_cnt_500ms ;assign end_cnt_500ms = add_cnt_500ms && (cnt_500ms == (MAX_CNT_500MS - 1)) ;// wire add_cnt_state ;assign add_cnt_state = end_cnt_500ms ;// wire end_cnt_state ;assign end_cnt_state = ((add_cnt_state && (cnt_state == 2'b11 )) ) ; // output reg [3:0] led_out always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) led_out <= 4'b0000 ;else case (cnt_state)2'b00 : led_out <= 4'b0001 ;2'b01 : led_out <= 4'b0010 ;2'b10 : led_out <= 4'b0100 ;2'b11 : led_out <= 4'b1000 ;default: led_out <= 4'b0000 ;endcaseend
endmodule
module shanshuo (input wire sys_clk ,input wire sys_rst_n ,output reg [3:0] led_out
);parameter MAX_CNT_500MS = 25_000_000 ;// reg signal definereg [24:0] cnt_500ms ;// wire signal definewire add_cnt_500ms ;wire end_cnt_500ms ;
/******************************************************************************************
********************************************main code**************************************
*******************************************************************************************/// reg [24:0] cnt_500ms ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_500ms <= 25'd0 ;else if(add_cnt_500ms) beginif(end_cnt_500ms)cnt_500ms <= 25'd0 ;else cnt_500ms <= cnt_500ms + 1'b1 ;endelse cnt_500ms <= 25'd0 ;end// // wire signal define// wire add_cnt_500ms ;assign add_cnt_500ms = 1'b1 ;// wire end_cnt_500ms ;assign end_cnt_500ms = add_cnt_500ms && (cnt_500ms == (MAX_CNT_500MS - 1)) ;// output reg [3:0] led_out always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) led_out <= 4'b0000 ;else if(end_cnt_500ms)led_out <= ~led_out ;else led_out <= led_out ;endendmodule
module led_water (input wire sys_clk ,input wire sys_rst_n ,output reg [3:0] led_out
);parameter MAX_CNT_500MS = 25_000_000 ;// reg signal definereg [24:0] cnt_500ms ;reg [ 2:0] cnt_state ; // wire signal definewire add_cnt_500ms ;wire end_cnt_500ms ;wire add_cnt_state ;wire end_cnt_state ;
/******************************************************************************************
********************************************main code**************************************
*******************************************************************************************/// reg [24:0] cnt_500ms ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_500ms <= 25'd0 ;else if(add_cnt_500ms) beginif(end_cnt_500ms)cnt_500ms <= 25'd0 ;else cnt_500ms <= cnt_500ms + 1'b1 ;endelse cnt_500ms <= 25'd0 ;end// reg [ 1:0] cnt_state ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_state <= 2'd0 ;else if(add_cnt_state) beginif(end_cnt_state)cnt_state <= 2'd0 ;else cnt_state <= cnt_state + 1'b1 ;end else cnt_state <= cnt_state ;end// // wire signal define// wire add_cnt_500ms ;assign add_cnt_500ms = 1'b1 ;// wire end_cnt_500ms ;assign end_cnt_500ms = add_cnt_500ms && (cnt_500ms == (MAX_CNT_500MS - 1)) ;// wire add_cnt_state ;assign add_cnt_state = end_cnt_500ms ;// && led_flag// wire end_cnt_state ;assign end_cnt_state = ((add_cnt_state && (cnt_state == 3'b101 )) ) ; // output reg [3:0] led_out always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) led_out <= 4'b0000 ;else case (cnt_state)3'b000 : led_out <= 4'b0001 ;3'b001 : led_out <= 4'b0010 ;3'b010 : led_out <= 4'b0100 ;3'b011 : led_out <= 4'b1000 ;3'b100 : led_out <= 4'b0100 ;3'b101 : led_out <= 4'b0010 ;default: led_out <= 4'b0000 ;endcaseend
endmodule
module state_led_ctrl (input wire sys_clk ,input wire sys_rst_n ,input wire water_flag ,input wire paoma_flag ,input wire shanshuo_flag ,input wire [3:0] led_water ,input wire [3:0] led_paoma ,input wire [3:0] led_shanshuo ,output reg [3:0] led_out
);localparam IDLE = 4'b0001 ,WATER = 4'b0010 ,PAOMA = 4'b0100 ,SHANSHUO = 4'b1000 ;// reg signal definereg [3:0] state_c ;reg [3:0] state_n ;// wire signalwire IDLEtoWATER ;wire IDLEtoPAOMA ;wire IDLEtoSHANSHUO ;wire WATERtoPAOMA ;wire WATERtoSHANSHUO ;wire PAOMAtoWATER ;wire PAOMAtoSHANSHUO ;wire SHANSHUOtoPAOMA ;wire SHANSHUOtoWATER ;
/******************************************************************************************
********************************************main code**************************************
*******************************************************************************************/// // reg signal define// reg state_c ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) state_c <= IDLE ;elsestate_c <= state_n ;end// reg state_n ;always @(*) begincase(state_c)IDLE : if(IDLEtoWATER)state_n = WATER ;else if(IDLEtoPAOMA)state_n = PAOMA ;else if(IDLEtoSHANSHUO)state_n = SHANSHUO ;else state_n = IDLE ;WATER : if(WATERtoPAOMA)state_n = PAOMA ;else if(WATERtoSHANSHUO)state_n = SHANSHUO ;else state_n = WATER ;PAOMA : if(PAOMAtoWATER)state_n = WATER ;else if(PAOMAtoSHANSHUO)state_n = SHANSHUO ;else state_n = PAOMA ;SHANSHUO : if(SHANSHUOtoPAOMA)state_n = PAOMA ;else if(SHANSHUOtoWATER)state_n = WATER ;else state_n = SHANSHUO ;default : state_n = IDLE ;endcaseendassign IDLEtoWATER = (state_c == IDLE ) && (water_flag ) ;assign IDLEtoPAOMA = (state_c == IDLE ) && (paoma_flag ) ;assign IDLEtoSHANSHUO = (state_c == IDLE ) && (shanshuo_flag) ;assign WATERtoPAOMA = (state_c == WATER ) && (paoma_flag ) ;assign WATERtoSHANSHUO = (state_c == WATER ) && (shanshuo_flag) ;assign PAOMAtoWATER = (state_c == PAOMA ) && (water_flag ) ;assign PAOMAtoSHANSHUO = (state_c == PAOMA ) && (shanshuo_flag) ;assign SHANSHUOtoPAOMA = (state_c == SHANSHUO ) && (paoma_flag ) ;assign SHANSHUOtoWATER = (state_c == SHANSHUO ) && (water_flag ) ;// led_outalways @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) led_out <= 4'hf ;else case (state_c)IDLE : led_out <= 4'hf ;WATER : led_out <= led_water ;PAOMA : led_out <= led_paoma ;SHANSHUO: led_out <= led_shanshuo ;default: led_out <= 4'hf ;endcaseendendmodule
module top (input wire sys_clk ,input wire sys_rst_n ,input wire key_water ,input wire key_paoma ,input wire key_shanshuo ,output wire [3:0] led_out
);// inst wirewire water_flag ;wire paoma_flag ;wire shanshuo_flag ;wire [3:0] led_water ;wire [3:0] led_paoma ;wire [3:0] led_shanshuo ;// inst
key_filter key_filter_inst_water(.sys_clk ( sys_clk ) ,.sys_rst_n ( sys_rst_n ) ,.key_in ( key_water ) ,.key_flag ( water_flag )
);key_filter key_filter_inst_paoma(.sys_clk ( sys_clk ) ,.sys_rst_n ( sys_rst_n ) ,.key_in ( key_paoma ) ,.key_flag ( paoma_flag )
);key_filter key_filter_inst_shanshuo(.sys_clk ( sys_clk ) ,.sys_rst_n ( sys_rst_n ) ,.key_in ( key_shanshuo ) ,.key_flag ( shanshuo_flag )
);led_water led_water_isnt (.sys_clk ( sys_clk ) ,.sys_rst_n ( sys_rst_n ) ,.led_out ( led_water )
);led_paoma led_paoma_inst(.sys_clk ( sys_clk ) ,.sys_rst_n ( sys_rst_n ) ,.led_out ( led_paoma )
);shanshuo shanshuo_inst(.sys_clk ( sys_clk ) ,.sys_rst_n ( sys_rst_n ) ,.led_out ( led_shanshuo )
);state_led_ctrl state_led_ctrl_inst(.sys_clk ( sys_clk ) ,.sys_rst_n ( sys_rst_n ) ,.water_flag ( water_flag ) ,.paoma_flag ( paoma_flag ) ,.shanshuo_flag ( shanshuo_flag ) ,.led_water ( led_water ) ,.led_paoma ( led_paoma ) ,.led_shanshuo ( led_shanshuo ) ,.led_out ( led_out )
);endmodule
仿真:
`timescale 1ns/1ns
module test_top ();reg sys_clk ;reg sys_rst_n ;reg key_water ;reg key_paoma ;reg key_shanshuo ;wire [3:0] led_out ;top top_inst(.sys_clk ( sys_clk ) ,.sys_rst_n ( sys_rst_n ) ,.key_water ( key_water ) ,.key_paoma ( key_paoma ) ,.key_shanshuo ( key_shanshuo ) ,.led_out ( led_out )
);defparam top_inst.key_filter_inst_water.MAX_CNT_10MS = 50 ;defparam top_inst.key_filter_inst_paoma.MAX_CNT_10MS = 50 ;defparam top_inst.key_filter_inst_shanshuo.MAX_CNT_10MS = 50 ;defparam top_inst.led_water_isnt.MAX_CNT_500MS = 50 ;defparam top_inst.led_paoma_inst.MAX_CNT_500MS = 50 ;defparam top_inst.shanshuo_inst.MAX_CNT_500MS = 50 ;parameter CYCLE = 20 ;initial beginsys_clk = 1'b1 ;sys_rst_n <= 1'b1 ;key_water <= 1'b1 ;key_paoma <= 1'b1 ;key_shanshuo<= 1'b1 ;#( CYCLE * 10 ) ;sys_rst_n <= 1'b0 ;#( 200 ) ;sys_rst_n <= 1'b1 ;#( CYCLE * 10 ) ;key_water <= 1'b0 ;#( CYCLE * 100 ) ;key_water <= 1'b1 ;#( CYCLE * 1000 ) ;key_paoma <= 1'b0 ;#( CYCLE * 100 ) ;key_paoma <= 1'b1 ;#( CYCLE * 1000 ) ;key_shanshuo <= 1'b0;#( CYCLE * 100 ) ;key_shanshuo <= 1'b1;#( CYCLE * 1000 ) ;$stop ;endalways #( CYCLE / 2 ) sys_clk = ~sys_clk ;endmodule
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做大型爬虫项目经常遇到请求频率过高的问题,这里需要说的是使用爬虫IP可以提高抓取效率,那么我们通过什么方法才能实现爬虫IP负载均衡和高可用集群,并且能快速的部署并且完成爬虫项目。 通常在Python中实现爬虫ip负载均衡和高可用集群需要一…...
Jenkins+Maven+Gitlab+Tomcat 自动化构建打包,部署
环境准备 1、安装服务 Jenkins工具、环境、插件配置 全局变量配置 Manage Jenkins>tools>JDK 安装 安装插件 Deploy to container 安装此插件,才能将打好的包部署到tomcat上 配置国内mvn源 创建maven项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10...
泰凌微(Telink)8258配置串口收发自定义数据
在官网下载SDK后(以Mesh SDK为例)使用Eclipse打开,对应MCU的配置文件在app_config_8258.h,默认的HCI接口是HCI_USE_NONE,如果改成HCI_USE_UART后可以通过串口收发数据,此时默认接收函数处理的是以Telink的协…...
入门低代码开发:快速构建应用程序的方法
一、什么是低代码 低代码开发是一种通过可视化建模和拖拽式设计工具来快速构建应用程序的方法。传统软件开发通常需要编写大量的代码,而低代码开发则提供了更高层次的抽象,使开发过程更加简单和高效。通过可视化界面,用户可以通过拖拽组件、配…...
常见客户端消息推送服务【Java后端】
客户端消息推送 1、推送服务 苹果 APNs(Apple Push Notification service) 谷歌 FCM(Firebase Cloud Messaging)GCM(Google Cloud Messaging) 第三方 个推(Getui)UniAppÿ…...
C++11(下)
可变参数模板 C11的新特性可变参数模板能够创建可以接受可变参数的函数模板和类模板. 相比C98/03, 类模版和函数模版中只能含固定数量的模版参数, 可变模版参数无疑是一个巨大的改进, 然而由于可变模版参数比较抽象, 使用起来需要一定的技巧, 所以这块还是比较晦涩的.掌握一些基…...
深度学习与逻辑回归模型的融合--TensorFlow多元分类的高级应用
手写数字识别 文章目录 手写数字识别1、线性回归VS逻辑回归Sigmoid函数 2、逻辑回归的基本模型-神经网络模型3、多元分类基本模型4、TensorFlow实战解决手写数字识别问题准备数据集数据集划分 特征数据归一化归一化方法归一化场景 标签数据独热编码One-Hot编码构建模型损失函数…...
水库大坝安全监测参数与设备
智慧水利中,水库大坝的安全监测必不可少。做好水库大坝的安全监测,是确保水库大坝结构安全和预防灾害的重要手段。对于预防灾害、保护人民生命财产安全、优化工程管理、改进工程设计、保护环境资源和提高公众信任等方面有着重要的意义。 水利水库大坝安全…...
要求CHATGPT高质量回答的艺术:提示工程技术的完整指南—第 22 章:情感分析提示
要求CHATGPT高质量回答的艺术:提示工程技术的完整指南—第 22 章:情感分析提示 情感分析是一种可以让模型确定一段文字的情感基调或态度的技术,比如它是正面的、负面的还是中性的。 要在 ChatGPT 中使用情感分析提示,应向模型提…...
数据清洗、特征工程和数据可视化、数据挖掘与建模的主要内容
1.4 数据清洗、特征工程和数据可视化、数据挖掘与建模的内容 视频为《Python数据科学应用从入门到精通》张甜 杨维忠 清华大学出版社一书的随书赠送视频讲解1.4节内容。本书已正式出版上市,当当、京东、淘宝等平台热销中,搜索书名即可。内容涵盖数据科学…...
C++ STL容器与常用库函数
STL是提高C编写效率的一个利器 STL容器: 一、#include <vector> 英文翻译:vector :向量 vector是变长数组(动态变化),支持随机访问,不支持在任意位置O(1)插入。为了保证效率,元素的增删一般应该在末尾…...
Nmap脚本简介
什么是Nmap脚本 Nmap脚本是一种由Nmap扫描器使用的脚本语言,用于扫描目标网络中的主机、端口、服务等信息,并提供一系列自动化的测试和攻击功能。从渗透测试工程师的角度来看,Nmap脚本是一种非常有用的工具,能够帮助渗透测试工程师…...
Kafka -- 初识
目录 kafka是什么 Topic Partition Broker Cousumer CousumerGroup Offset reblance broker 消息存储 Isr kafka是什么 Kafka 是一个分布式的消息引擎,能够发布和订阅消息流(类似于消息队列) 以容错的、持久的方式存储消息流 多分区…...