状态机的练习:按键控制led灯

设计思路:

三个按键控制led输出。

三个按键经过滤波(消抖),产生三个按键标志信号。

三个led数据的产生模块(流水,跑马,闪烁模块),分别产生led信号。

这六路信号(三路按键信号,三路led信号),接入state_led_ctrl模块,进行led_out的控制。

状态机:

 

模块框图:

代码:

/*1位按键消抖
*/ 
module key_filter (input       wire            sys_clk     ,input       wire            sys_rst_n   ,input       wire            key_in      ,output      reg             key_flag    
);// 参数定义parameter   MAX_CNT_10MS = 500_000   ;localparam  IDLE         = 4'b0001   ,FILTER_UP    = 4'b0010   ,SAMPLING     = 4'b0100   ,FILTER_BACK  = 4'b1000   ;// reg signal define reg                 key_in_r1 ;  reg                 key_in_r2 ;reg     [18:0]      cnt_core  ;reg     [3:0]       state_c   ;reg     [3:0]       state_n   ;// wire signal define wire                nege                  ;wire                pose                  ;wire                IDLEtoFILTER_UP       ;wire                FILTER_UPtoIDLE       ;wire                FILTER_UPtoSAMPLING   ;wire                SAMPLINGtoFILTER_BACK ;wire                FILTER_BACKtoIDLE     ;wire                filter_done           ; /******************************************************************/// reg                 key_in_r1 ; always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) key_in_r1 <= 1'b1 ;elsekey_in_r1 <= key_in ;end // reg                 key_in_r2 ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) key_in_r2 <= 1'b1 ;elsekey_in_r2 <= key_in_r1 ;end // wire                nege      ;assign  nege = ~key_in_r1 &&  key_in_r2 ;// wire                pose      ;  assign  pose =  key_in_r1 && ~key_in_r2 ;// reg     [3:0]       state_c   ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) state_c <= IDLE ;elsestate_c <= state_n ;end// reg     [3:0]       state_n   ;always @(*) begincase(state_c)IDLE      : if(IDLEtoFILTER_UP)state_n = FILTER_UP ;else state_n = IDLE ;FILTER_UP : if(FILTER_UPtoIDLE)state_n = IDLE ;else if(FILTER_UPtoSAMPLING)state_n = SAMPLING ;else state_n = FILTER_UP ;SAMPLING  : if(SAMPLINGtoFILTER_BACK)state_n = FILTER_BACK ;else state_n = SAMPLING ;FILTER_BACK:if(FILTER_BACKtoIDLE)state_n = IDLE ;elsestate_n = FILTER_BACK ;default   :     state_n = IDLE ;endcaseendassign  IDLEtoFILTER_UP         = (state_c == IDLE)       && (nege) ;assign  FILTER_UPtoIDLE         = (state_c == FILTER_UP)  && (pose) ;assign  FILTER_UPtoSAMPLING     = (state_c == FILTER_UP)  && (filter_done) ;assign  SAMPLINGtoFILTER_BACK   = (state_c == SAMPLING)   && (pose) ;assign  FILTER_BACKtoIDLE       = (state_c == FILTER_BACK)&& (filter_done) ;// reg     [18:0]      cnt_core  ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_core <= 19'd0 ;elsecase (state_c)IDLE       :cnt_core <= 19'd0 ; FILTER_UP  :if(filter_done)cnt_core <= 19'd0 ;else cnt_core <= cnt_core + 1'b1 ;SAMPLING   :cnt_core <= 19'd0 ; FILTER_BACK:if(filter_done)cnt_core <= 19'd0 ;else cnt_core <= cnt_core + 1'b1 ;default    :    cnt_core <= 19'd0 ;endcaseend// wire                filter_doneassign  filter_done = (cnt_core == MAX_CNT_10MS - 1) ;// output reg key_flagalways @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) key_flag <= 1'b0 ;else if(FILTER_UPtoSAMPLING)key_flag <= ~key_in_r2 ;else key_flag <= 1'b0 ;endendmodule

 

module led_paoma (input		wire				sys_clk      ,input		wire				sys_rst_n    ,output		reg     [3:0]       led_out     
);parameter   MAX_CNT_500MS = 25_000_000 ;// reg signal definereg     [24:0]      cnt_500ms ;reg     [ 1:0]      cnt_state ;// wire signal definewire                add_cnt_500ms ;wire                end_cnt_500ms ;wire                add_cnt_state ;wire                end_cnt_state ;
/******************************************************************************************
********************************************main code**************************************
*******************************************************************************************/// reg     [24:0]      cnt_500ms ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_500ms <= 25'd0 ;else if(add_cnt_500ms) beginif(end_cnt_500ms)cnt_500ms <= 25'd0 ;else cnt_500ms <= cnt_500ms + 1'b1 ;endelse cnt_500ms <= 25'd0 ;end// reg     [ 1:0]      cnt_state ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_state <= 2'd0 ;else if(add_cnt_state) beginif(end_cnt_state)cnt_state <= 2'd0 ;else cnt_state <= cnt_state + 1'b1 ;end else cnt_state <= cnt_state ;end// // wire signal define// wire                add_cnt_500ms ;assign  add_cnt_500ms = 1'b1 ;// wire                end_cnt_500ms ;assign  end_cnt_500ms = add_cnt_500ms && (cnt_500ms == (MAX_CNT_500MS - 1)) ;// wire                add_cnt_state ;assign  add_cnt_state = end_cnt_500ms ;// wire                end_cnt_state ;assign  end_cnt_state = ((add_cnt_state && (cnt_state == 2'b11 )) ) ; // output reg [3:0]     led_out always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) led_out <= 4'b0000 ;else case (cnt_state)2'b00 :     led_out <= 4'b0001 ;2'b01 :     led_out <= 4'b0010 ;2'b10 :     led_out <= 4'b0100 ;2'b11 :     led_out <= 4'b1000 ;default:    led_out <= 4'b0000 ;endcaseend
endmodule

 

module shanshuo (input		wire				sys_clk      ,input		wire				sys_rst_n    ,output		reg     [3:0]       led_out     
);parameter   MAX_CNT_500MS = 25_000_000 ;// reg signal definereg     [24:0]      cnt_500ms ;// wire signal definewire                add_cnt_500ms ;wire                end_cnt_500ms ;
/******************************************************************************************
********************************************main code**************************************
*******************************************************************************************/// reg     [24:0]      cnt_500ms ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_500ms <= 25'd0 ;else if(add_cnt_500ms) beginif(end_cnt_500ms)cnt_500ms <= 25'd0 ;else cnt_500ms <= cnt_500ms + 1'b1 ;endelse cnt_500ms <= 25'd0 ;end// // wire signal define// wire                add_cnt_500ms ;assign  add_cnt_500ms = 1'b1 ;// wire                end_cnt_500ms ;assign  end_cnt_500ms = add_cnt_500ms && (cnt_500ms == (MAX_CNT_500MS - 1)) ;// output reg [3:0]     led_out always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) led_out <= 4'b0000 ;else if(end_cnt_500ms)led_out <= ~led_out ;else led_out <=  led_out ;endendmodule

 

module led_water (input		wire				sys_clk      ,input		wire				sys_rst_n    ,output		reg     [3:0]       led_out     
);parameter   MAX_CNT_500MS = 25_000_000 ;// reg signal definereg     [24:0]      cnt_500ms ;reg     [ 2:0]      cnt_state ; // wire signal definewire                add_cnt_500ms ;wire                end_cnt_500ms ;wire                add_cnt_state ;wire                end_cnt_state ;
/******************************************************************************************
********************************************main code**************************************
*******************************************************************************************/// reg     [24:0]      cnt_500ms ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_500ms <= 25'd0 ;else if(add_cnt_500ms) beginif(end_cnt_500ms)cnt_500ms <= 25'd0 ;else cnt_500ms <= cnt_500ms + 1'b1 ;endelse cnt_500ms <= 25'd0 ;end// reg     [ 1:0]      cnt_state ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) cnt_state <= 2'd0 ;else if(add_cnt_state) beginif(end_cnt_state)cnt_state <= 2'd0 ;else cnt_state <= cnt_state + 1'b1 ;end else cnt_state <= cnt_state ;end// // wire signal define// wire                add_cnt_500ms ;assign  add_cnt_500ms = 1'b1 ;// wire                end_cnt_500ms ;assign  end_cnt_500ms = add_cnt_500ms && (cnt_500ms == (MAX_CNT_500MS - 1)) ;// wire                add_cnt_state ;assign  add_cnt_state = end_cnt_500ms ;// && led_flag// wire                end_cnt_state ;assign  end_cnt_state = ((add_cnt_state && (cnt_state == 3'b101 )) ) ; // output reg [3:0]     led_out always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) led_out <= 4'b0000 ;else case (cnt_state)3'b000 :     led_out <= 4'b0001 ;3'b001 :     led_out <= 4'b0010 ;3'b010 :     led_out <= 4'b0100 ;3'b011 :     led_out <= 4'b1000 ;3'b100 :     led_out <= 4'b0100 ;3'b101 :     led_out <= 4'b0010 ;default:     led_out <= 4'b0000 ;endcaseend
endmodule

 

module state_led_ctrl (input		wire				sys_clk         ,input		wire				sys_rst_n       ,input       wire                water_flag      ,input       wire                paoma_flag      ,input       wire                shanshuo_flag   ,input       wire    [3:0]       led_water       ,input       wire    [3:0]       led_paoma       ,input       wire    [3:0]       led_shanshuo    ,output	    reg     [3:0]       led_out         
);localparam          IDLE        = 4'b0001 ,WATER       = 4'b0010 ,PAOMA       = 4'b0100 ,SHANSHUO    = 4'b1000 ;// reg signal definereg     [3:0]       state_c ;reg     [3:0]       state_n ;// wire signalwire                IDLEtoWATER         ;wire                IDLEtoPAOMA         ;wire                IDLEtoSHANSHUO      ;wire                WATERtoPAOMA        ;wire                WATERtoSHANSHUO     ;wire                PAOMAtoWATER        ;wire                PAOMAtoSHANSHUO     ;wire                SHANSHUOtoPAOMA     ;wire                SHANSHUOtoWATER     ;
/******************************************************************************************
********************************************main code**************************************
*******************************************************************************************/// // reg signal define// reg         state_c ;always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) state_c <= IDLE ;elsestate_c <= state_n ;end// reg         state_n ;always @(*) begincase(state_c)IDLE     :  if(IDLEtoWATER)state_n = WATER ;else if(IDLEtoPAOMA)state_n = PAOMA ;else if(IDLEtoSHANSHUO)state_n = SHANSHUO ;else state_n = IDLE ;WATER    :  if(WATERtoPAOMA)state_n = PAOMA ;else if(WATERtoSHANSHUO)state_n = SHANSHUO ;else state_n = WATER ;PAOMA    :  if(PAOMAtoWATER)state_n = WATER ;else if(PAOMAtoSHANSHUO)state_n = SHANSHUO ;else state_n = PAOMA ;SHANSHUO :  if(SHANSHUOtoPAOMA)state_n = PAOMA ;else if(SHANSHUOtoWATER)state_n = WATER ;else state_n = SHANSHUO ;default  :  state_n = IDLE ;endcaseendassign  IDLEtoWATER         = (state_c == IDLE      ) && (water_flag   ) ;assign  IDLEtoPAOMA         = (state_c == IDLE      ) && (paoma_flag   ) ;assign  IDLEtoSHANSHUO      = (state_c == IDLE      ) && (shanshuo_flag) ;assign  WATERtoPAOMA        = (state_c == WATER     ) && (paoma_flag   ) ;assign  WATERtoSHANSHUO     = (state_c == WATER     ) && (shanshuo_flag) ;assign  PAOMAtoWATER        = (state_c == PAOMA     ) && (water_flag   ) ;assign  PAOMAtoSHANSHUO     = (state_c == PAOMA     ) && (shanshuo_flag) ;assign  SHANSHUOtoPAOMA     = (state_c == SHANSHUO  ) && (paoma_flag   ) ;assign  SHANSHUOtoWATER     = (state_c == SHANSHUO  ) && (water_flag   ) ;// led_outalways @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) beginif(~sys_rst_n) led_out <= 4'hf ;else case (state_c)IDLE    :   led_out <= 4'hf ;WATER   :   led_out <= led_water    ;PAOMA   :   led_out <= led_paoma    ;SHANSHUO:   led_out <= led_shanshuo ;default:    led_out <= 4'hf ;endcaseendendmodule

 

module top (input		wire				sys_clk         ,input		wire				sys_rst_n       ,input       wire                key_water       ,input       wire                key_paoma       ,input       wire                key_shanshuo    ,output		wire    [3:0]       led_out         
);// inst wirewire                water_flag      ;wire                paoma_flag      ;wire                shanshuo_flag   ;wire    [3:0]       led_water       ;wire    [3:0]       led_paoma       ;wire    [3:0]       led_shanshuo    ;// inst
key_filter key_filter_inst_water(.sys_clk                ( sys_clk       ) ,.sys_rst_n              ( sys_rst_n     ) ,.key_in                 ( key_water     ) ,.key_flag               ( water_flag    )  
);key_filter key_filter_inst_paoma(.sys_clk                ( sys_clk       ) ,.sys_rst_n              ( sys_rst_n     ) ,.key_in                 ( key_paoma     ) ,.key_flag               ( paoma_flag    )  
);key_filter key_filter_inst_shanshuo(.sys_clk                ( sys_clk       ) ,.sys_rst_n              ( sys_rst_n     ) ,.key_in                 ( key_shanshuo  ) ,.key_flag               ( shanshuo_flag )  
);led_water led_water_isnt (.sys_clk                ( sys_clk       ) ,.sys_rst_n              ( sys_rst_n     ) ,.led_out                ( led_water     )  
);led_paoma led_paoma_inst(.sys_clk                ( sys_clk       ) ,.sys_rst_n              ( sys_rst_n     ) ,.led_out                ( led_paoma     )  
);shanshuo shanshuo_inst(.sys_clk                ( sys_clk       ) ,.sys_rst_n              ( sys_rst_n     ) ,.led_out                ( led_shanshuo  )  
);state_led_ctrl state_led_ctrl_inst(.sys_clk                ( sys_clk       ) ,.sys_rst_n              ( sys_rst_n     ) ,.water_flag             ( water_flag    ) ,.paoma_flag             ( paoma_flag    ) ,.shanshuo_flag          ( shanshuo_flag ) ,.led_water              ( led_water     ) ,.led_paoma              ( led_paoma     ) ,.led_shanshuo           ( led_shanshuo  ) ,.led_out                ( led_out       )  
);endmodule

 

仿真:

`timescale 1ns/1ns
module test_top ();reg 				sys_clk         ;reg 				sys_rst_n       ;reg                 key_water       ;reg                 key_paoma       ;reg                 key_shanshuo    ;wire    [3:0]       led_out         ;top top_inst(.sys_clk            ( sys_clk       ) ,.sys_rst_n          ( sys_rst_n     ) ,.key_water          ( key_water     ) ,.key_paoma          ( key_paoma     ) ,.key_shanshuo       ( key_shanshuo  ) ,.led_out            ( led_out       )  
);defparam    top_inst.key_filter_inst_water.MAX_CNT_10MS     = 50 ;defparam    top_inst.key_filter_inst_paoma.MAX_CNT_10MS     = 50 ;defparam    top_inst.key_filter_inst_shanshuo.MAX_CNT_10MS  = 50 ;defparam    top_inst.led_water_isnt.MAX_CNT_500MS           = 50 ;defparam    top_inst.led_paoma_inst.MAX_CNT_500MS           = 50 ;defparam    top_inst.shanshuo_inst.MAX_CNT_500MS            = 50 ;parameter   CYCLE = 20 ;initial beginsys_clk      = 1'b1 ;sys_rst_n   <= 1'b1 ;key_water   <= 1'b1 ;key_paoma   <= 1'b1 ;key_shanshuo<= 1'b1 ;#( CYCLE * 10 )     ;sys_rst_n <= 1'b0   ;#( 200 )            ;sys_rst_n <= 1'b1   ;#( CYCLE * 10 )     ;key_water <= 1'b0   ;#( CYCLE * 100 )    ;key_water <= 1'b1   ;#( CYCLE * 1000 )   ;key_paoma <= 1'b0   ;#( CYCLE * 100 )    ;key_paoma <= 1'b1   ;#( CYCLE * 1000 )   ;key_shanshuo <= 1'b0;#( CYCLE * 100 )    ;key_shanshuo <= 1'b1;#( CYCLE * 1000 )   ;$stop               ;endalways #( CYCLE / 2 ) sys_clk = ~sys_clk ;endmodule

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文章目录 1 搭建本地测试环境1.1 安装 docker和 Colima1.2 安装 minikube1.3 启动minikube1.4 安装 kubectl1.5 注册 docker hub镜像仓库 2 k8s核心资源概念2.1 Pod2.2 Deployment2.3 Service2.4 Ingress 参考资料 1 搭建本地测试环境 本文以 mac os为例 1.1 安装 docker和 C…

开放式黑白灰,现代风餐厨装修案例分享。福州中宅装饰,福州装修

你是否曾经遇到过这些问题&#xff1a;餐厅和厨房的装修风格不统一&#xff0c;导致整体效果不协调&#xff1b;收纳空间不足&#xff0c;导致物品杂乱无章&#xff1b;光线不足&#xff0c;导致烹饪时看不清楚食材等等。这些问题让你的生活变得不方便&#xff0c;甚至影响你的…

配置应用程序监听器[org.springframework.web.context.ContextLoaderListener]错误

首先查看自己的配置文件(我maven项目) web.xml(内容除了文件的配置位置外&#xff0c;是否有其他的不同) <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <web-app xmlns"http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"xmlns:xsi"http://www.w3…

(十五)Flask覆写wsgi_app函数实现自定义中间件

中间件 一、剖析&#xff1a; 在前面讲session部分提到过&#xff1a;请求一进来&#xff0c;Flask会自动调用应用程序对象【Flask(__name__)】的__call__方法&#xff0c;这个方法负责处理请求并返回响应&#xff08;其实如下图&#xff1a;其内部就是wsgi_app方法&#xff…

python 数据分析

数据分析 数据分析是指用适当的方法对收集的数据进行分析,提取有用信息并且形成结论. 广义的数据分析包括狭义的数据分析和数据挖掘.狭义的数据分析是指根据目的,采用对比分析,分组分析,交叉分析,回归分析等分析方法,对数据进行分析和处理,得到特征统计量的过程.数据挖掘是指…

异想天开 | 如何实现PXE可视化?批量主机PXE如何监控状态?

这个问题源于早几年前印象比较深刻的面试&#xff0c;面的岗位是UCloud的CDN运维交付岗&#xff0c;当时面试官问我&#xff0c;在批量PXE的时候怎么才能快速确认是否已经PXE成功了&#xff1f;我当时的回答是可以看dhcp服务器分配的地址数量来确定。我已经忘记了为什么我会说出…

/proc/sys/net/ipv4/ 下网络参数的理解

/proc/sys/net/ipv4/下文件详细解释&#xff1a; /proc/sys/net/ipv4/下文件 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 该文件表示是否打开IP转发。 0&#xff0c;禁止 1&#xff0c;转发 基本用途&#xff1a;如VPN、路由产品的利用&#xff1b; 出于安全考虑&#xff0c;Linux系…

postcss-pxtorem实现页面自适应的原理

先声明一点这玩意本身不能实现哈&#xff0c;他只是一个工具&#xff0c;更是一个postcss的插件 帮助我们从px转化成为rem比如我们的代码 div {height: 100px;width: 100px; }经过这个插件转化之后变成 假设变成下面这样哈 div {height: 1rem;width: 1rem; }其他没啥子太大作…