chy520cvv 发表于 2015-11-19 12:38:50

【小脚丫Step FPGA】旋转式编码开关----微风细雨

       全阶段优化设计,英特尔Quartus Prime成就强大FPGA

虽然之前的旋转编码开关没能秒杀到,但是还是想做一下这个模块驱动
       小型旋转编码器,又称旋转编码开关,是指具有一组有规律且严格时 序脉冲的开关电子元器件。通过与IC的配合,起到递增,递减,翻页等功能,例:鼠标的翻页,菜单的选择,音响的声音与调节,频率的调节,多仕炉的温度调节,医用器械的频率调节等。
       按结构可将其分为机械式旋转编码开关和光电式旋转编码开关。所谓机械式旋转编码开关,是指通过信号配合零件的规律转动或(移动)形成触点接触而产生规律脉冲的编码产品,其寿命具有较大的局限性;光电式旋转编码开关,是指通过光源耦合,形成的无接触点接触而产生规律脉冲的编码产品,其寿命极长。
       本节实验采用的是Pmod模块,先介绍一下开关结构。
       旋转编码结构:

      由于是机械结构,所以开关输出波形存在抖动。开关向右旋转时,A,B输出波形如下。可见A相波形先由低变高,或者说A相超前B相。

       当开关向左旋转时,波形类似,区别在于B输出波形,先由低变高,或者说A相滞后于B相。
       这样理解可能有点晦涩,那可以简单描述为,在A相的上升沿,若B相为低电平,则开关向右旋转。同理,在A相的上升沿,若B相为高电平,则开关向左旋转。
      
      旋转编码原理理解后,再看看开关自带的按键。只是一个按键下拉输出而已,结构如下:


       理解其原理之后,代码方面就简单许多。关键代码如下: always@(posedge clk,posedge rst)begin
                if(rst)begin
                        A_Debounce_reg <= 1'b1;
                end
                else begin
                        A_Debounce_reg <= A_Debounce;
                end
      end
      
      assign A_pos = !A_Debounce_reg && A_Debounce;
      assign A_neg = A_Debounce_reg && !A_Debounce;
      
      always@(posedge clk,posedge rst)begin
                if(rst)begin
                        rotary_right <= 1'b1;
                        rotary_left <= 1'b1;
                end
                else begin
                        if(A_pos && !B_Debounce)begin
                              rotary_right <= 1'b1;
                        end
                        
                        if(A_pos && B_Debounce)begin
                              rotary_left <= 1'b1;
                        end
                        
                        if(A_neg && B_Debounce)begin
                              rotary_right <= 1'b0;
                        end
                        
                        if(A_neg && !B_Debounce)begin
                              rotary_left <= 1'b0;
                        end
                end
      end

      always@(posedge clk,posedge rst)begin
                if(rst)begin
                        rotary_right_reg <= 1'b1;
                        rotary_left_reg <= 1'b1;
                end
                else begin
                        rotary_right_reg <= rotary_right;
                        rotary_left_reg <= rotary_left;
                end
      end

      assign rotary_right_pos = !rotary_right_reg && rotary_right;
      assign rotary_left_pos = !rotary_left_reg && rotary_left;

      assign rotary_event = rotary_right_pos || rotary_left_pos;代码解释:
A,B两相经过消抖,得到稳定的A_Debounce和B_Debounce。旋转的判断都是基于这两个消抖后的信号。根据之前的原理分析,在A相上升沿,B相为低电平时,将右转信号赋值为高电平。在A相下升沿,B相为高电平时,将右转信号赋值为低电平。同理处理左转信号。
在得到左转和右转信号后,可以通过两者的上升沿进行旋转事件判断。通过rotary_event来决定是否进行其他操作,如LED是否移动,在通过判断左右转信号的上升沿来判断左转或者右转。

源代码附在下来,如有需要回复可见。相信想学习FPGA的都能完成该项目!!!

**** Hidden Message *****





caizhiwei 发表于 2015-11-19 13:15:59

看看木木又有啥新动作,嘻嘻

chy520cvv 发表于 2015-11-19 14:08:59

caizhiwei 发表于 2015-11-19 13:15 static/image/common/back.gif
看看木木又有啥新动作,嘻嘻

嘿嘿,谢谢关注。。。

suoma 发表于 2015-11-19 21:43:39

               比我还快

chy520cvv 发表于 2015-11-20 10:25:06

suoma 发表于 2015-11-19 21:43 static/image/common/back.gif
比我还快

有比我更快的。。。

liujincai 发表于 2015-11-20 15:29:00

看看,学习!

TONY-NING 发表于 2015-11-20 16:55:03

不错,学习下

chy520cvv 发表于 2015-11-20 18:05:04

TONY-NING 发表于 2015-11-20 16:55 static/image/common/back.gif
不错,学习下

宁神驾到有失远迎

chy520cvv 发表于 2015-11-20 18:05:44

liujincai 发表于 2015-11-20 15:29 static/image/common/back.gif
看看,学习!

希望继续关注

魅影-2023106 发表于 2015-11-25 14:20:06

看看正需要旋转开关
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