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基于VHDL的FPGA与DS18B20温度传感器读写设计 Quartus工程源码及文档说明.rar

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简介:
本资源包含使用Quartus平台和VHDL语言开发的FPGA项目代码,用于实现与DS18B20数字温度传感器的数据交互功能,并附带详细文档。 VHDL设计用于FPGA读取DS18B20温度传感器的Quartus工程源码及文档说明如下: ```vhdl library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity ds18B20 is port( clk : in std_logic; -- 50MHz时钟信号输入 rst_n: in std_logic; -- 复位信号输入 one_wire : inout std_logic; -- DS18B20数据线接口 dataout : out std_logic_vector(7 downto 0); -- 数码管数据输出端口 en : out std_logic_vector(3 downto 0) -- 数码管位选信号端口 ); end ds18B20; architecture Behavioral of ds18B20 is signal dataout_buf:std_logic_vector(3 downto 0); -- 数据输出缓冲寄存器 signal count:std_logic_vector(17 downto 0); -- 分频计数信号 signal cnt_scan:std_logic_vector(17 downto 0); -- 数码管扫描显示计数信号 -- 定义时钟频率转换信号及变量 signal clk_1us:std_logic;-- 生成的1MHz时钟输出 signal cnt_1us:integer range 0 to 750002;-- 计算得到的延时时长(微秒) signal cnt_1us_clear:std_logic; TYPE STATE_TYPE is (S00,S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7, WRITE0,WRITE1,WRITE00,WRITE01,READ0,READ1,READ2,READ3); -- 状态机定义 signal state: STATE_TYPE; -- 初始化状态为复位状态 -- One-Wire总线缓存寄存器及温度值缓冲变量声明 signal one_wire_buf:std_logic; signal temperature_buf:std_logic_vector(15 downto 0); signal DS18B20_DATA_buf:std_logic_vector(15 downto 0); signal DS18B20_DATA_buf_temp:std_logic_vector(15 downto 0); -- 子状态寄存器及有效位声明 signal step:integer range 0 to 50; signal bit_valid:integer range 0 to 15; -- 辅助信号定义 signal one_wire_in:std_logic; signal t_buf:std_logic_vector(15 downto 0); signal t_buf_temp:std_logic_vector(15 downto 0); -- 计数器变量 signal cnt:integer range 0 to 50; begin -- 分频器实现部分,将输入的50MHz时钟信号转换为1MHz输出 process (clk, rst_n) begin if rising_edge(clk) then if(rst_n=0) then cnt <= 0; else if(cnt = 49)then cnt <= 0; else cnt <= cnt + 1; end if; end if; end Process; ``` 这里仅展示了时钟分频器的部分代码,完整的VHDL源码包含了更多逻辑实现细节。

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  • VHDLFPGADS18B20 Quartus.rar
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    本资源包含使用Quartus平台和VHDL语言开发的FPGA项目代码,用于实现与DS18B20数字温度传感器的数据交互功能,并附带详细文档。 VHDL设计用于FPGA读取DS18B20温度传感器的Quartus工程源码及文档说明如下: ```vhdl library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity ds18B20 is port( clk : in std_logic; -- 50MHz时钟信号输入 rst_n: in std_logic; -- 复位信号输入 one_wire : inout std_logic; -- DS18B20数据线接口 dataout : out std_logic_vector(7 downto 0); -- 数码管数据输出端口 en : out std_logic_vector(3 downto 0) -- 数码管位选信号端口 ); end ds18B20; architecture Behavioral of ds18B20 is signal dataout_buf:std_logic_vector(3 downto 0); -- 数据输出缓冲寄存器 signal count:std_logic_vector(17 downto 0); -- 分频计数信号 signal cnt_scan:std_logic_vector(17 downto 0); -- 数码管扫描显示计数信号 -- 定义时钟频率转换信号及变量 signal clk_1us:std_logic;-- 生成的1MHz时钟输出 signal cnt_1us:integer range 0 to 750002;-- 计算得到的延时时长(微秒) signal cnt_1us_clear:std_logic; TYPE STATE_TYPE is (S00,S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7, WRITE0,WRITE1,WRITE00,WRITE01,READ0,READ1,READ2,READ3); -- 状态机定义 signal state: STATE_TYPE; -- 初始化状态为复位状态 -- One-Wire总线缓存寄存器及温度值缓冲变量声明 signal one_wire_buf:std_logic; signal temperature_buf:std_logic_vector(15 downto 0); signal DS18B20_DATA_buf:std_logic_vector(15 downto 0); signal DS18B20_DATA_buf_temp:std_logic_vector(15 downto 0); -- 子状态寄存器及有效位声明 signal step:integer range 0 to 50; signal bit_valid:integer range 0 to 15; -- 辅助信号定义 signal one_wire_in:std_logic; signal t_buf:std_logic_vector(15 downto 0); signal t_buf_temp:std_logic_vector(15 downto 0); -- 计数器变量 signal cnt:integer range 0 to 50; begin -- 分频器实现部分,将输入的50MHz时钟信号转换为1MHz输出 process (clk, rst_n) begin if rising_edge(clk) then if(rst_n=0) then cnt <= 0; else if(cnt = 49)then cnt <= 0; else cnt <= cnt + 1; end if; end if; end Process; ``` 这里仅展示了时钟分频器的部分代码,完整的VHDL源码包含了更多逻辑实现细节。
  • FPGADS18B20通信实现【含、原理图】.rar
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    本资源提供了一个利用FPGA与DS18B20温度传感器进行有效通信的设计方案,包含详尽的设计源代码、电路原理图和使用说明文档。适合电子工程爱好者和技术研究人员深入学习和实践。 本项目涉及基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)的系统设计,该设计实现了与DS18B20数字温度传感器通信的功能。DS18B20是一款单总线设备,能够直接输出与温度成正比的数字信号,在各种温度监测场景中广泛应用。 以下是本项目的关键知识点: 1. **FPGA基础**:FPGA是一种可编程逻辑器件,允许用户根据需求自定义硬件电路。在本项目中,使用FPGA作为核心处理器处理来自DS18B20的温度数据,并可能完成相应的控制和显示任务。 2. **DS18B20传感器**:这款单总线设备只需一条数据线即可实现电源、数据传输及时钟同步功能。它具有高精度(±0.5°C)与宽测量范围(-55°C至+125°C),并能存储校准数据,适用于多种环境下的温度监测。 3. **单总线通信协议**:这是DS18B20和FPGA交互的关键。该协议由Dallas Semiconductor提出,仅需一根数据线即可实现双向通信,并包括片选、读写操作及数据传输等步骤,需要精确的时序控制。 4. **FPGA编程**:项目中使用Verilog或VHDL编写硬件描述语言来配置FPGA。主要任务是定义与DS18B20交互的时序逻辑以及可能的数据处理和存储模块。 5. **原理图设计**:该文件详细描绘了包括FPGA、DS18B20及电源、时钟源等在内的硬件连接,理解这些信息有助于分析整个系统的硬件架构。 6. **设计源码**:使用硬件描述语言编写的源代码实现了FPGA中的逻辑功能,例如初始化DS18B20读取温度数据以及任何必要的处理或控制逻辑。 7. **说明文档**:该文件通常包含项目目标、系统工作流程、接口细节及测试结果等内容,是理解和复现设计的重要参考资料。 8. **系统集成与测试**:在实际应用中,需要将FPGA设计连接到DS18B20并通过实验验证其功能以确保温度数据的正确读取和处理。 9. **毕业设计**:作为学生的学习项目,这个任务涵盖了从理论学习到实践运用的过程,并旨在培养解决现实问题的专业技能。 此项目不仅涉及了FPGA的基本原理与编程知识还包括数字传感器的应用、硬件设计及通信协议的理解实现。对于学习嵌入式系统和数字电子技术的学生而言,这是一份宝贵的实践经验案例。
  • VHDLFPGA简易电子密QUARTUS+.rar
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    本资源提供了一个使用VHDL语言在FPGA平台上实现的简易电子密码锁的设计代码及详细文档,适用于学习数字电路与PLD应用。包含QUARTUS项目文件和操作指南。 基于VHDL设计用PGA实现一款简易电子密码锁QUARTUS工程源码+文档说明 ```vhdl library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.all; use IEEE.std_logic_unsigned.all; use IEEE.std_logic_arith.all; entity time_counter is port( clk: in std_logic; --50M时钟输入 reset_n: in std_logic; --复位信号输入 password1_in: in std_logic_vector(3 downto 0); -- password2_in: in std_logic_vector(3 downto 0); -- password3_in: in std_logic_vector(3 downto 0); -- password4_in: in std_logic_vector(3 downto 0); ok_signal_counter_in: in std_logic_vector(2 downto 0); seg_duan: out std_logic_vector(7 downto 0); --数码管段信号输出 seg_wei: out std_logic_vector(7 downto 0) --数码管位信号输出 ); end time_counter; architecture time_counter_behave of time_counter is signal clk_1hz: std_logic; signal count: std_logic_vector(24 downto 0); signal clk_scan: std_logic; signal seg_select: std_logic_vector(2 downto 0); signal scan_count: std_logic_vector(13 downto 0); begin --50M时钟分频至1HZ模块 process(clk, reset_n) begin if(reset_n = 0)then clk_1hz <= 0; count <= 00000000000000000000; elsif(clkevent and clk = 1) then --上升沿触发 if(count = 1111111) then -- clk_1hz <= not clk_1hz; count <= 0; else count <= count + 1; end if; end if; end process; --数码管扫描时钟产生模块 ``` 注意:本段代码仅为VHDL设计中的部分实现,具体完整项目需结合其他文件和文档。
  • VerilogFPGA数字秒表QUARTUS资料.rar
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    本资源包含一个基于Verilog编写的FPGA数字秒表的设计代码和相关文档。使用Quartus平台进行开发,内含详细的操作指南与项目说明。适合学习FPGA编程的初学者参考。 基于Verilog的FPGA数字秒表设计实验QUARTUS工程源码及文档资料包括以下模块定义: ```verilog module time_clock( input clk, // 50MHz时钟输入; input reset_n, // 复位信号输入,低电平有效; input hour_select_key,// 调节12小时或24小时制的按键;当为‘1’时为24小时制,‘0’时为12小时制 input second_counter_key,// 当该按键为‘1’时秒表计时功能启动,‘0’时正常运行; input second_countdown_key, // 当该按键为‘1’时倒计时功能启用,‘0’时不启用此功能; input pause_key, // 暂停/继续键,在进行秒表计时或倒计时时通过此键暂停和恢复;‘1’表示暂停 output [7:0] duan, // 数码管段选信号输出 output [7:0] wei // 数码管位选信号输出 ); reg [7:0] duan; // 数码管段选信号寄存器定义 reg [7:0] wei; // 数码管位选信号寄存器定义 // 定义计数器和时钟相关寄存器 reg [24:0] count; reg [13:0] count2; reg clk_1hz; // BCD编码的秒、分钟及小时显示数据寄存器定义 reg [3:0] miao_ge; // 秒个位数BCD码 reg [2:0] miao_shi; // 秒十位BCD二进制码 reg [3:0] fen_ge; reg [2:0] fen_shi; // BCD编码的小时显示数据寄存器定义及调节时钟选择按键相关寄存器定义 reg [1:0] shi_ge; // 时个位数BCD二进制码 reg [1:0] shi_shi; reg [1:0] shi_select_ge; reg [1:0] shi_select_shi; // 数码管扫描相关寄存器定义 reg clk_scan; reg [2:0] select; // 用于选择数码管显示位的信号 // 模块名称:秒时钟分频模块 // 功能描述: ``` 该段文字主要介绍了`time_clock` Verilog模块的功能和内部数据结构,其中包括了各种输入输出端口、寄存器以及计数器等关键组件。
  • STM32单片机DS18B20.zip
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    本资源包含STM32单片机配合DS18B20温度传感器进行温度读写的完整程序源代码,适用于需要实现精准测温功能的项目开发。 STM32单片机读写DS18B20温度传感器的例程软件源码可以作为学习设计参考。该程序的功能如下: 1. 程序先打印出例程LOGO。 2. 打印 DS18B20 的 ROM ID。 3. 显示温度寄存器数值与摄氏度之间的对应关系,以验证数值转换函数的正确性。 4. 循环输出 DS18B20 测得的温度数据(包括寄存器原始数据和换算成十进制有符号数后的摄氏度值)。 在主程序中: ```c int main(void) { // 因为ST固件库启动文件已经完成了CPU系统时钟初始化,因此无需再次配置。启动文件设置了CPU的主频率、内部Flash访问速度及可选外部SRAM FSMC初始化。 bsp_Init(); // 初始化硬件平台相关的设置 PrintfLogo(); // 打印例程LOGO到串口1 bsp_InitDS18B20(); // 配置GPIO以用于与DS18B20通信 } ```
  • FPGADS18B20实现
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    本项目基于FPGA平台实现了对DS18B20数字温度传感器的数据采集与处理功能,通过硬件描述语言编写代码,优化了温度测量系统的性能。 利用FPGA实现DS18B20温度传感器的温度读取,并在数码管上显示温度。
  • AD9708AD9280FPGAADDA实验Verilog逻辑Quartus件+.zip
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    本资源包含AD9708 DAC和AD9280 ADC的FPGA接口设计,内含详细的Verilog代码和Quartus项目文件,附带操作指南。适合进行数模/模数转换实验研究。 FPGA读写 AD9708 + AD9280 ADDA实验Verilog逻辑源码Quartus工程源码文件+文档说明,使用的是Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8 FPGA型号,并且采用Quartus版本17.1。 ```verilog module top( input clk, input rst_n, // adc input [7:0] ad9280_data, output ad9280_clk, output [7:0] ad9708_data, output ad9708_clk, output vga_out_hs, // VGA horizontal synchronization output vga_out_vs, // VGA vertical synchronization output [4:0] vga_out_r,//VGA red output [5:0] vga_out_g,//VGA green output [4:0] vga_out_b//VGA blue); wire video_clk; wire video_hs; wire video_vs; wire video_de; wire[7:0] video_r; wire[7:0] video_g; wire[7:0] video_b; assign vga_out_hs = wave0_hs;//H-Sync assign vga_out_vs = wave0_vs;//V-Sync ```
  • FPGADS18B20Verilog实现
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    本项目采用Verilog硬件描述语言在FPGA平台上实现了DS18B20温度传感器的数据读取和处理功能,为精确测温提供了一种高效解决方案。 本段落介绍了一种基于数字温度传感器DS18B20的Verilog设计方法,使用FPGA作为控制器来严格控制DS18B20的时序,在单总线上实现读写功能以完成测量数字温度的任务。同时,该系统将测得的二进制数转换为BCD码并通过数码管显示出来。整个设计采用的是Verilog语言编写。