fpga 电梯项目

累死我了。昨天下午到今天中午。

累不累不要紧，主要是这是期末复习周。分秒寸金的复习周。

吐槽两句

调试：

vivado，verilog的开发方式和其他语言不太一样。调试的话，要么仿真，要么建立一个debug core调试核，要么下板。一开始，觉得很快就能做完；觉得编写仿真文件，或者现学调试不合算，我选择直接下板。然后被这个反复下板浪费的时间折磨到了。

而且三阶段，一个是分析，一个是硬件，一个是比特流，每一项都花时间，每一项都走不开，不能像是“让程序慢慢跑，吃个饭先”之类的。

下次一定仿真。

暂时不要相信gpt的复杂代码水平

基于python或c或go之类的几十行一两百行还好，这种复杂的程序真的是难为gpt这种泛用模型了。尤其是verilog还是个非主流语言。

而且，我这个项目，是网络上已经有不少现成的，gpt是将它们按照我的要求缝在了一起。有的地方缝错位了，有的地方不该缝的缝上了。还有有的地方我以为缝错了其实缝对了。导致修改花了绝大多数时间。

不过，要我自己从零写，不知道要花多少时间。我没这个时间也没这个精力再写一次。

遗憾：

fpga开发板贵的一批。学校给了我使用的机会，但我没有珍惜。

下次一定。

基本架构

有以下几个部分：

• top：顶层文件
• key_debounce：按键消抖
• matrix_key：矩阵键盘。实际使用四个键，属于是卵用没有，只能添乱。
• switch_control：拨码开关控制（并输出floor查看运行状态）
• clk_div：理论有用但实际没用，全他妈用的是自己分频…………这个模块对我的唯一贡献，是给led_control模块塞了一个花了我好长时间的bug……
• seg_control：控制数码管显示。大改过。
• led_control：控制led和电梯上下楼，名副其实的灵魂模块。
• beep_control：一个意义不明的模块，我不知道gpt本来是想做什么，反正它在我这里就是一个运行指示器。

top里面重要的reg：

• row行信号，设置为1110
  • 一开始设的是0001，纳闷了好久。
• 几个led灯
• key_in和key_out
• floor和floor_out
  • floor是寄存器，作为模块输入，不能作为输出。
  • 要改变floor的值，需要通过一个wire，floor_out来转接。
  • 我在top里面加了一句always @(posedge clk) floor<=floor_out; endmodule，用来将这两个直接相连。

模块介绍

top：顶层文件

模块例化，将floor_out和floor链接。

`timescale 1ns / 1ps不知道有没有用，总之加上就是了。之前因为这一句翻过车。

总之就是要把各个变量对应好，不要出现什么时钟频率错误，in和out变量错误什么的。

key_debounce：按键消抖

基本原理是检测到按键按下，然后等20个时钟周期再看看，如果还是按下，那就真的按下了，输出按键信息。

switch_control：拨码开关控制（并输出floor查看运行状态）

其实也是个没卵用的模块，把二位的led_status分割成一个rst一个start。我是不知道为什么我不在xdc里面直接定义rst和start……可能是闲得蛋疼。

但是我还是保留了，毕竟能正常工作，还能加点其他功能，不在其他模块碍眼。例如打印floor状态。

clk_div：理论有用但实际没用，全他妈用的是自己分频…………这个模块对我的唯一贡献，是给led_control模块塞了一个花了我好长时间的bug……

字面意思，理论上应该用这个控制所有时钟分频，但是我的模块用分频的少，所以都自己分了。

　seg_control：控制数码管显示。大改过。

大改指的是把本来的全部注释掉然后重写。

主要是因为我改了matrix_key，没用，导致编码从8421变成了独热码。而且我的floor只有两位，按键四个，不需要那么复杂的东西。

两个数码管，交替选择，选择时显示内容。

如果不使用分频，会导致残影。理论上需要专门的方法去除，但是我懒狗，我是把频率降一下就当没看到残影。我是用的是1000hz。

led_control：控制led和电梯上下楼，名副其实的灵魂模块。

首先是判断key_in，如果非零，那就说明按键按下。在这个情况下，需要根据floor和key的内容选择新的floor。

松开按键，则key就会归零，于是针对key我使用了一个key_reg保存上一次的输入。所有判断都是在计时器计满之后执行的；都是基于上一次key的输入来选择判断。

好吧，实际用到key_reg的只有一处，控制led灯那里。要求是：

led_out0：按下KEY0键，若电梯不在1楼，则LED0亮；电梯到达1楼后，LED0指示灯灭掉
由于按下key0，电平会从高变低，因此是：
若为一楼停靠：00：led0灭，为0
若为二楼停靠，或者其他状态：key0取反

led_out1：
按下KEY1键, 若电梯不在2楼，则LED1亮,电梯到达2楼后，LED1指示灯灭掉.
由于按下key1，电平会从高变低，因此是：
若为一楼停靠，或其他状态：key1取反，若key1按下，则为1，若未按下，则为0
若为二楼停靠：01：led1灭，为0

led_out2：
电梯在2楼，按KEY2键, 则LED2亮，电梯到1楼后LED2灭
01、11：key2取反
00、10：设0

led_out3：
电梯在1楼，按KEY3键, 则LED3亮，电梯到2楼后LED3灭。
00、10：key3取反（一楼、一楼到二楼）
01、11：设0

本来有很多用了key_reg的，砍掉了。

还有就是运行时灯的流动，

led_reg，五个灯，0.1秒移动一次，在电梯运行时移动。
led_reg则是对应G5～T4，从左到右分别01234

代码:

2'b10: led_reg <= {led_reg[3:0],led_reg[4]<=1}; //如果电梯上行，LED11至LED7从左到右轮流点亮
2'b11: led_reg <= {led_reg[0]<=1,led_reg[4:1]}; //如果电梯下行，LED11至LED7从右到左轮流点亮

注意不是流水灯，但大差不差。

beep_control：一个意义不明的模块，我不知道gpt本来是想做什么，反正它在我这里就是一个运行指示器。

改了，改成了到站叫一声。

使用了一个timer_start一个beep_enable来分别控制counter和timer，timer控制时长，counter控制频率。