【正文】 C=0000110。C=0000110。C=0000110。C=0000110。C=0000000。C=0000000。C=0000000。C=0000000。C=0000000。C=0000000。C=0000000。C=0000000。C=0000000。C=0000000。 END。 五位二進(jìn)制 B:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)。 USE 。設(shè)置的時長的顯示，此部分顯示范圍 0～ 25。 顯示模塊共三部分：傳感器測量所得溫度的顯示，此部分溫度顯示范圍 0℃～ 31℃。對溫度顯示的時候?qū)囟确譃槭缓蛡€位來進(jìn)行譯碼。顯示輸入端口信號采用 5位二進(jìn)制數(shù)字輸入碼，可以表示 32 個數(shù)字。顯示的時候分別用 3個驅(qū)動譯碼器分別對以上 3個值進(jìn)行控制顯示，每個驅(qū)動譯碼器分別驅(qū)動兩個數(shù)碼管。 控制器模塊整體的時序仿真波形如圖 58所示： 圖 58 控制器模塊整體時序仿真波形 時鐘信號 CLK 上升沿到來，使能信號 EN 為高電平，設(shè)置溫度信號 TEMPERTURE_D 28 為 20，測量溫度信號 TEMPERTURE_IN 為 24，加熱信號 COOL 輸出高電平；未設(shè)置溫度時，默認(rèn)溫度為 22，小于測量溫度，輸出信號 COOL 輸出高電平；設(shè)置溫度信號 TEMPERTURE_D為 26，加熱信號 HEAT 輸出高電平。 END PROCESS。 END IF。COOL = 39。) THEN HEAT = 39。 AND LOWT=39。 IF (HIGHT=39。139。039。139。 END IF。COOL = 39。 THEN HEAT = 39。 THEN IF LOWT=39。EVENT AND CLK=39。 END PROCESS。 END IF。039。139。139。039。039。039。039。039。139。039。039。139。139。139。 BEGIN P_A: PROCESS(CLK,EN,TEMPERTURE_IN,TEMPERTURE_D) BEGIN IF CLK39。 SIGNAL HIGHT :STD_LOGIC。 ARCHITECTURE ONE OF TEMPCONDITIONER IS SIGNAL HOT :STD_LOGIC。 COOL :OUT STD_LOGIC)。 TEMPERTURE_D :IN INTEGER RANGE 30 DOWNTO 16。 EN :IN STD_LOGIC。 USE 。HIGHT 跟 LOWT 都為低電平的時候分別對 HEAT 和 COOL 賦值‘ 0’和‘ 0’。 END。 END IF。039。039。039。039。 END IF。COOL = 39。 THEN HEAT = 39。 IF HIGHT=39。039。139。139。139。 ARCHITECTURE ONE OF AIR_CONDITIONER IS BEGIN PROCESS(CLK,HIGHT,LOWT) BEGIN IF CLK39。 COOL :OUT STD_LOGIC)。 LOWT :IN STD_LOGIC。 ENTITY AIR_CONDITIONER IS PORT(CLK :IN STD_LOGIC。 控制模塊下的 FPGA 控制器模塊 控制模塊中的 FPGA 控制器部分用 VHDL 語言描述如下： LIBRARY IEEE。 END。 END IF。 END IF。HOT = 39。 ELSE COLD = 39。HOT = 39。 ELSIF TEMPERTURE_IN = TEMPERTURE_D THEN COLD = 39。HOT = 39。 THEN IF TEMPERTURE_IN TEMPERTURE_D THEN COLD = 39。 THEN IF EN=39。EVENT AND CLK1=39。 END。 HOT :OUT STD_LOGIC。 TEMPERTURE_IN:IN INTEGER RANGE 31 DOWNTO 0。 ENTITY WENDU IS PORT(CLK1 :IN STD_LOGIC。 [12] 控制模塊下的溫度模塊 控制模塊中的溫度模塊用 VHDL 語言描述如下： LIBRARY IEEE。 第二部分當(dāng) clk 的上升沿到來，當(dāng) lowt 為高電平的時候 :控制信號 輸出端口 heat 和 cool賦值‘ 1’和‘ 0’；當(dāng) hight 為高電平的時候 :控制信號輸出端口 heat 和 cool 賦值‘ 0’和‘ 1’ 。當(dāng)Temperature_in 小于 Temperature_d 時，分別向輸出信號 cold 和 hot 賦值‘ 1’和‘ 0’；當(dāng)Temperature_in 大于 Temperature_d 時，分別向輸出信號 cold 和 hot 賦值‘ 0’和‘ 1’；當(dāng)Temperature_in 等于 Temperature_d 時，分別向輸出信號 cold 和 hot 賦值‘ 0’和‘ 0’。 cool: 溫度控制信號，高電平有效，驅(qū)動空調(diào)機(jī)制冷。 Temperature_d：設(shè)置溫度信號，此接口接 tiaojie 模塊的輸出 dout，用來設(shè)置溫度。 en：使能信號，高電平有效，此信號接定時器的輸出，定時器計數(shù)器未滿時，為高電平，即 wendu 模塊工作。主要是：對測量溫度和設(shè)置溫度進(jìn)行比較判斷，然后給空調(diào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令控制其工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換（制冷還是加熱），同時對定時進(jìn)行管理和控制。 3) 定時模塊的時序仿真波形如圖 54所示： 圖 54 定時模塊時序仿真波形 以定時 小時為例，當(dāng)上升沿到來，使能信號 ENA 為高電平，按鈕 KEY 為 1，相應(yīng)顯示電路顯示 5，定時時長由 Y輸出給控制模塊使能端。 END PROCESS。 WHEN OTHERS = NULL。 WHEN 11 = Y=C4。 WHEN 10 = Y=C3。 WHEN 01 = Y=C2。 CASE SEL IS WHEN 00 = Y=C1。 WHEN OTHERS = NULL 。 WHEN 3 = SEL:= 10 。 BEGIN 22 CASE KEY IS WHEN 1 = SEL:= 00 。 END PROCESS。 END IF。 END IF。C4=39。139。 THEN IF QE1799 THEN QE:=QE+1。 IF ENE=39。 END IF。039。 ELSE IF QC=1799 THEN QC:=0。C3=39。139。 END IF。 END IF。C2=39。139。 THEN IF QB1799 THEN QB:=QB+1。 IF ENB=39。 END IF。039。 ELSE IF QA=1799 THEN QA:=0。C1=39。139。139。 BEGIN 21 IF CLK39。 SIGNAL D:INTEGER。 SIGNAL B:INTEGER。 SIGNAL C4:STD_LOGIC。 SIGNAL C2:STD_LOGIC。 END。 Y :OUT STD_LOGIC。 ENE :IN STD_LOGIC。 ENB :IN STD_LOGIC。 ENTITY TIM IS PORT( CLK :IN STD_LOGIC。 該模塊用 VHDL 語言描述，其關(guān)鍵程序段如下： LIBRARY IEEE。 當(dāng) sel為“ 11”時選擇 c4。 當(dāng) sel 為“ 01”時選擇 c2。 后一部分為 4路選擇器， 4個輸入信號源 c c c c4 通過兩位地址碼 sel 來選擇。本設(shè)計以 小時計數(shù)器為例來進(jìn)行說明，其他時長的計數(shù)器 原理都一樣的。最后通過一個 4 路選擇器將選定的定時長度送給控制模塊和顯示模塊。 定時模塊 定時模塊的功能是對空調(diào)的設(shè)置溫度時間進(jìn)行控制管理，利用計數(shù)器來實現(xiàn)定時功能，這里的定時有 4 個檔可以選擇，分別是 小時、 小時、 小時、 2小時。當(dāng)檢 測到 CLK 的上升沿到來且 RISE信號為 25℃時，溫度輸出信號 DOUT 輸出 25。 END。 END IF。 IF (RISE30) AND (DOWN16) THEN DOUT=22。 IF DOWN16 THEN DOUT = DOWN。 THEN IF RISE30 THEN DOUT = RISE。EVENT AND CLK = 39。 THEN DOUT = 22。 ARCHITECTURE ONE OF TIAOJIE IS BEGIN PROCESS(CLK,RISE,DOWN,RES) BEGIN IF RES =39。 DOUT :BUFFER INTEGER RANGE 30 DOWNTO 16)。 RISE :IN INTEGER RANGE 30 DOWNTO 16。 ENTITY TIAOJIE IS 18 PORT(CLK :IN BIT。 該模塊 VHDL 語言描述： LIBRARY IEEE。同理當(dāng)檢測到 CLK 的上升沿到來且 DOWN 信號為高電平、同時此時的 設(shè)置溫度大于 16℃時，溫度輸出信號DOUT=DOWN 并將值輸出給控制和顯示模塊。 2）原理分析 該模塊的默認(rèn)起始溫度為 22℃，當(dāng)復(fù)位信號的上升沿到來的時候溫度回到 22℃。低電平時計數(shù)器在時鐘下進(jìn)行加減工作。 Down：降溫按鍵；高電平有效，低電平無效。本設(shè)計基于空調(diào)使用中的一般性，設(shè)置的溫度調(diào)節(jié)范圍為 16℃～ 30℃，溫度調(diào)節(jié)的最小單位為 1℃。因為本次設(shè)計的系統(tǒng)對 I/O 端口的要求不高，所以可以選擇靜態(tài)顯示方式以減小設(shè)計的復(fù)雜程度。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間 為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一 組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，卻能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。 LED 的動態(tài)顯示方式 : 數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯 示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g, h， dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。所謂 LED 靜態(tài)驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動：其點亮和關(guān)閉有該 I/O 口來對其控制，互不干涉，對 I/O 驅(qū)動能力弱的 MCU，必須增加外部驅(qū)動芯片或三極管等器件。以共陰式為例，若把陰極 接地，在相應(yīng)段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，將多只 LED 的陰極連在一起即為共陰式，而將多只 LED 的陽極連在一起即為共陽式。 15 LED 顯示電路 發(fā)光二極管 LED 是能將電信號轉(zhuǎn)換成光信號的發(fā)光器件， 7 段 LED 數(shù)碼管則是在一定形狀的絕緣材料上，利用單只 LED 組合排列成的“ 8”字型，分別引出它們的電極，點亮相應(yīng)的筆段來顯示出 09 的數(shù)字。 IOE 位于快速通道互聯(lián)結(jié)構(gòu)的行和列的末端，每個 IOE 包含一個雙向 I/O 緩沖器和一個可驅(qū)動輸入信號、輸出信號或雙向信號的輸出寄存器或輸入寄存器。 （ 3） ACEX1K 器件的內(nèi)部的信號連接是通過快速通道互連布線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的，快速通道是遍布整個器件長、寬的一系列快速、連續(xù)的水平和垂直的通道。8 個 LE可實現(xiàn)中規(guī)模的邏輯塊，如八位計數(shù)器、地趾解碼器和狀態(tài)機(jī)，也可以跨 LAB 進(jìn)行結(jié)合以實現(xiàn)更大的功能塊。每個 LAB 包含 8個邏輯單元（ LE）和一個局部互聯(lián)。 EAB 可以獨立使用。 ACEX1K 功能描述 每個 ACEX1K 器件包含一個實現(xiàn)存儲及