【正文】 lcd select (0=data, 1=instruction) enable_out : out std_logic lcd enable line must be pulsed)。 end if。139。139。139。 when w1 = state=s5。j:=15。 state=read0。 elsif (flag = 49 ) then flag:=50。039。 wireout=39。 reset=39。wireout=39。wireout=39。 elsif (flag = 24 ) then flag:=25。 elsif (flag = 16 ) then flag:=20。 elsif (flag = 10 ) then flag:=11。 elsif (flag = 4 ) then flag:=5。 if(i=400) then reset=39。 end if。 end if。 when 1101=wd0:=8。 wd10:=wd10+1。 if wd9 then wd:=wd10。 signal state: state_type。 在硬件調試之前我們需要通過測試正確定義管腳：時鐘 clk 接 16 號腳；DS18B20 中間數(shù) 據(jù)端 wout 接 36 號腳；按鍵 keyset、 adder、 enter、 rst 分別接5 5 6 70 號腳； 1602 液晶 R、 E、 S 分別接 10 10 110， 8 位數(shù)據(jù)端D0~D7 分別接 11 11 11 11 1 12 12 123；發(fā)光二極管紅燈 ledh接 94 號腳，發(fā)光二極管黃燈 ledl 接 99 號腳。 END IF 。 Q: OUT STD_LOGIC)。 if high=00000000 and low=00000000 then highs=01000000。 USE 。 entity key is port(keyset:in std_logic。 then clk10m=not clk10m。當按鍵按下時，按鍵電路接通實現(xiàn)相應功能；當按鍵彈上時，按鍵斷開電路。 PN 結加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。 基于ＦＰＧＡ溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計 14 發(fā)光二極管 它是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能；常簡寫為 LED。 可編程 的分辨率為 9～ 12位，對應的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃和 ℃，可實現(xiàn)高精度測溫。這些指令操作作用在沒有一個器件的 64位光刻 ROM 序列號，可以在掛在一線上多個器件選定某一個器件，同時，總線也可以知道總線上掛有有多少，什么樣的設備。 C 至基于ＦＰＧＡ溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計 12 +125 ℃ 。第 7～ 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)端。掉電后， FPGA恢復成白片，內部邏輯關系消失，因此，F(xiàn)PGA 能夠反復使用 。以高電流分配低電壓時，銅線 或 PCB 軌道會產(chǎn)生嚴重的電阻損耗， CPA 就會發(fā)生問題。許多 FPGA沒有時序控制要求，因此 VCCINT、 VCCO和 VCCAUX 可以同時上電。與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列（如 PAL，GAL 及 CPLD 器件）相比， FPGA具有不同的結構， FPGA利用小型查找表（ 16 1RAM）來實現(xiàn)組合邏輯，每個查找表連接到一個 D 觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器 再來驅動其他邏輯電路或驅動 I/O，由此構成了既可實現(xiàn)組合邏輯功能又可實現(xiàn)時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到 I/O 模塊。 Altera Quartus II 作為一種可編程邏輯的設計環(huán)境 , 由于其強大的設計能力和直觀易用的接口，越來越受到 數(shù)字系統(tǒng)設計 者的歡迎。也就是說，開發(fā)人員完全可以通過自己設計電路來制定其芯片內部的電路功能，使之成為專用集成電路（ ASIC）芯片，這就是當代的用戶可編程邏輯器件（ PLD）技術。 Maxplus II 作為 Altera 的上一代 PLD 設計軟件，由于其出色的易用性而得到了廣泛的應用。另外一種方法是用 CPLD（復雜可編程邏輯器 件備）。如果電源向 FPGA提供大電流，則較長的上電緩升時間會引起熱應力。此外，采用分布式電源結構也是一種主要解決方案，給 FPGA 供電時可以將電源電壓偏移降至最低。 FPGA是由存放在片內 RAM 中的程序來設置其工作狀態(tài)的，因此，工作時需要對片內的 RAM 進行編程。 圖 LCD1602管腳功能 第 4腳： RS 為寄存器選擇，高電 平 1時選擇 數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0時選擇指令 寄存器。⑩ PVC 電纜直接出線或德式球型接線盒出線 ,便于與其它電器設備連接。 DS18B20采用一線通信接口。 DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元基于ＦＰＧＡ溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計 13 件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 它的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子 上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以 LED 的基于ＦＰＧＡ溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計 15 抗震性能好?，F(xiàn)在，我國部分城市公路、學校、廠區(qū)等場所已換裝萬 LED 路燈、節(jié)能燈等。 begin 基于ＦＰＧＡ溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計 20 process(clk20m) begin if clk20m39。 鍵盤電路 按鍵 1 的參考程序如下： LIBRARY IEEE。 end behav。 END IF。 END ENTITY DEBOUNCING 。139。 基于ＦＰＧＡ溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計 24 第五章 課程總結 通過本次 基于 FPGA溫度監(jiān)測系統(tǒng)的課程設計 讓我們完成從軟件 — 硬件 — 軟件和硬件的結合 — 系統(tǒng)調試這一系列過程， 讓我們進一步加深對 Quartus 軟件的了解，熟悉掌握 Quartus 軟件中原理圖與 VHDL 語言的結合使用。 wireout: inout std_logic )。 if wd9 then wd:=wd10。 wd10:=wd10+1。 when 1010=wd0:=6。 else temp1=0。 reset=39。 end if。state =w2。state =w0。039。state =w2。state =w0。039。 if (i = 750000 or wireout=39。 elsif (flag = 42 ) then flag:=43。 state=read0。j:=8。wireout=39。039。139。reset=39。 end if。 architecture behav of led is begin process(high,low,d0,d1,d2) begin if d0high(7 downto 4) then ledh=39。end if。 data_out : out std_logic_vector(7 downto 0)。 ponent lcd0 port ( clk : in std_logic。 １６０２程序： library ieee。end if。 end if。 when read2= emp(j)= wireout。139。 elsif (flag = 60 ) then flag:=0。039。 wireout=39。j:=6。 state=read0。 when s7 = if(flag = 40 ) then flag:=41。state =w0。state =w2。state =w0。Z39。039。state =w0。 end if。 if (i=100) then reset=39。 variable flag : integer range 0 to 60。 when others=null。 case temp(3 downto 0) is when 0000=wd0:=0。 if wd9 then wd:=wd10。 signal temp: std_logic_vector( 15 downto 0)。 由于種種原因帶給調試諸多不便，因此本次實訓需要我們耐心做好每一步驟，否則將會前功盡棄！ 通過本次實訓周 讓我有了對 EDA、 FPGA 芯片、 DS18B 1602 液晶等進一步了解和認識， 更加鞏固了對書本知識的運用，復習了書本上的內容，提高了動手操作能力。 DD1 = D1。 SIGNAL Q0, Q1 : STD_LOGIC 。lows=low。 highs,lows:out std_logic_vector(7 downto 0))。 end key。 process(clk20m) begin if clk20m39。特別需注意鍵盤的連接，以及跳線時切忌導線短路。 以下是傳統(tǒng)發(fā)光二極管所使用的無基半導體物料和所它們發(fā)光的顏色： 鋁砷化鎵 (AlGaAs)紅色及紅外線；鋁磷化鎵 (AlGaP)綠色；磷化鋁銦鎵 (AlGaInP)高亮度的橘紅色，橙色，黃色，綠色；磷砷化鎵 (GaAsP)紅色，橘紅色，黃色；磷化鎵 (GaP)紅色，黃色，綠色；氮化鎵 (GaN)綠色，翠綠色，藍色；銦氮化鎵 (InGaN)近紫外線，藍綠色，藍色；碳化硅 (SiC)(用作襯底 )藍色；硅 (Si)(用作襯底 )藍色；藍寶石 (Al2O3)(用作襯底 )藍色 zincselenide(ZnSe)藍色；鉆石 (C)紫外線；氮化鋁波長為遠至近的紫外線。不同的半導體材料中電子和空穴所 處的能量狀態(tài)不同。 DS18B20引腳定義： (1)DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端； (2)GND 為電源地； (3)VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。測量結果將被放置在 DS18B20內存中，并可以讓 閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內容的片上存儲器。 C 至 +85 176。 1602LCD 的特性： +5V 電壓，對比度可調；內含復位電路；提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能；有 80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM；內建有 192個 5X7點陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM； 8個可由用戶自定義的 5X7的字符發(fā)生器 CGRAM。這樣，同一片 FPGA，不同的編程數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生不同的電路功能。 DPA中， DC/DC 轉換器與負載（例如 FPGA）之間的距離近得多，因而線路電阻和配線電感引起的電壓下降得以減小。對于一些 FPGA，必須同時給 VCCINT 和 VCCO 供電。最終選擇何種電源取決于系統(tǒng)、系統(tǒng)預算和上市時間要求。在理解該系統(tǒng)的整體框圖后，我們需要進一步了解各組成系統(tǒng)的硬件的使用及其功能。設計人員可以通過軟件編程來修改硬件的功能，極大地提高了設計的靈活性和通用性，使電子設計變得簡單快速。 Quartus II 支持 Altera 的 IP 核，包含了LPM/MegaFunction 宏功能模塊庫，使用戶可以充分利用 成熟的模塊，簡化了設計的復雜性、加快了設計速度。但是他們也有很多的優(yōu)點比如可以快速成品，可以被修改來改正基于ＦＰＧＡ溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計 8 程序中的錯誤和更便宜的造價。與LDO 不同，開關式穩(wěn)壓器需利用電感來實現(xiàn) DCDC 轉換。 對于高速、高密度 FPGA 器件，保持良好的信號完整性對于實現(xiàn)可靠、可重復的設計十分關鍵。 4）FPGA 是 ASIC電路中設計周期最短、開發(fā)費用最低、風險最小的器件之一。 LCD1602 液晶顯示管腳功能如下圖 所示 1602采用標準的 16腳接口，其中：第 1腳： VSS為電源地。③、支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8個，實現(xiàn)多點測溫，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。 DS18B20封裝形式如下圖 DS18B20的主要特性： 適應電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù) 據(jù)線供電。圖 3中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器 1的預置值。 與小白熾燈泡和氖燈相比，發(fā)光二極管的特點是：工作電壓很低（有的僅一點幾伏）；工作電流很?。ㄓ械膬H零點幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調制通過的電流強弱可以方便地調制發(fā)光的強弱。 顏色：發(fā)光二極管方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和禁帶寬度，實現(xiàn)紅黃綠藍橙多色發(fā)光。 clk200hz