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altera_9breath [2017/05/31 14:07]
group002 		altera_9breath [2022/06/24 11:01]
haihang [硬件说明]
行 1: 行 1:
-=====呼吸灯=====+## 呼吸灯
  
 本节，我们将通过脉宽调制技术来实现“呼吸灯”，实现LED的亮度由最暗逐渐增加到最亮，再逐渐变暗的过程。 本节，我们将通过脉宽调制技术来实现“呼吸灯”，实现LED的亮度由最暗逐渐增加到最亮，再逐渐变暗的过程。
 脉冲宽度调制(PWM:​Pulse Width Modulation)，简称脉宽调制。它是利用微控制器的数字输出调制实现，是对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量、通信、功率控制与变换等众多领域。 脉冲宽度调制(PWM:​Pulse Width Modulation)，简称脉宽调制。它是利用微控制器的数字输出调制实现，是对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量、通信、功率控制与变换等众多领域。
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-====硬件说明==== +### 硬件说明 
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 呼吸灯的设计较为简单，我们使用12MHz的系统时钟作为高频信号做分频处理，调整占空比实现PWM，通过LED灯LD1指示输出状态。 呼吸灯的设计较为简单，我们使用12MHz的系统时钟作为高频信号做分频处理，调整占空比实现PWM，通过LED灯LD1指示输出状态。
  
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 本设计中需要两个计数器cnt1和cnt2，cnt1随系统时钟同步计数（系统时钟上升沿时cnt1自加1）范围为0~T，cnt2随cnt1的周期同步计数（cnt1等于T时，cnt2自加1）范围也是0~T，这样每次cnt1在0~T的计数时，cnt2为一个固定值，相邻cnt1计数周期对应的cnt2的值逐渐增大，我们将cnt1计数0~T的时间作为脉冲周期，cnt2的值作为脉冲宽度，则占空比 = cnt2/​T,​占空比从0%到100%的时间 = cnt2*cnt1 = T^2 = 1s = 12M个系统时钟，T = 2400，我们定义CNT_NUM = 2400作为两个计数器的计数最大值。 本设计中需要两个计数器cnt1和cnt2，cnt1随系统时钟同步计数（系统时钟上升沿时cnt1自加1）范围为0~T，cnt2随cnt1的周期同步计数（cnt1等于T时，cnt2自加1）范围也是0~T，这样每次cnt1在0~T的计数时，cnt2为一个固定值，相邻cnt1计数周期对应的cnt2的值逐渐增大，我们将cnt1计数0~T的时间作为脉冲周期，cnt2的值作为脉冲宽度，则占空比 = cnt2/​T,​占空比从0%到100%的时间 = cnt2*cnt1 = T^2 = 1s = 12M个系统时钟，T = 2400，我们定义CNT_NUM = 2400作为两个计数器的计数最大值。
  
-{{ ::呼吸灯pwm原理.jpg |PWM呼吸灯原理}}+{{ :pwm.png |}}
  
-====Verilog代码==== +### Verilog代码
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 <code verilog> <code verilog>
  
行 56: 行 55:
  reg flag;              //​呼吸灯变亮和变暗的标志位  reg flag;              //​呼吸灯变亮和变暗的标志位
   
- parameter ​  ​CNT_NUM = 2400;​ //​计数器的最大值 period = (2400^2)*2 = 24000000 = 2s+ //parameter ​  ​CNT_NUM = 2400;​ //​计数器的最大值 period = (2400^2)*2 ​~= 12000000 = 1s由亮到暗0.5s，由暗到亮0.5s 
 + parameter ​  ​CNT_NUM = 3464;​ //​计数器的最大值 period = (3464^2)*2 ~= 24000000 = 2s由亮到暗1s，由暗到亮1s
  //​产生计数器cnt1  //​产生计数器cnt1
  always@(posedge clk or negedge rst) begin   always@(posedge clk or negedge rst) begin 
行 102: 行 102:
 </​code>​ </​code>​
  
-====引脚分配==== +### 引脚分配 
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 引脚分配如下： 引脚分配如下：
  
行 110: 行 110:
  
  
-====小结==== +### 小结 
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 脉宽调制是一种值得广大工程师在许多应用设计中使用的有效技术，你也可以根据本节介绍的流水灯程序，实现RGB三色灯的呼吸。在下一小节我们会学习状态机的使用方法：[[altera_10tra|交通灯的设计]]。 脉宽调制是一种值得广大工程师在许多应用设计中使用的有效技术，你也可以根据本节介绍的流水灯程序，实现RGB三色灯的呼吸。在下一小节我们会学习状态机的使用方法：[[altera_10tra|交通灯的设计]]。