基于 ZYNQ ECO开发板 超声波模块
超声波模块
`timescale 1ns / 1ps
module SR_04(
input clk ,
input rst_n ,
input echo , //接收端，判断端口返回值
output [15:0] dis , //最终距离
output trig //脉冲发出
);
parameter delay = (50*15) + (50*1000*100); //60ms以上的周期
parameter s1 = 0; //空闲
parameter s2 = 1; //echo开始计时
parameter s3 = 2; //计时结束
reg [31:0] cnt_trig;
reg [31:0] cnt_echo;
reg [31:0] cnt_echo_reg;
reg [2:0] c_state;
reg [2:0] n_state;
always @(posedge clk)
if(!rst_n)
cnt_trig <= 0;
else if(cnt_trig == delay -1)
cnt_trig <= 0;
else
cnt_trig <= cnt_trig +1
;
assign trig = ((cnt_trig >0) && (cnt_trig<(50*15))) ? 1:0;
always @(posedge clk)
if(!rst_n)
c_state <= s1;
else
c_state <= n_state;
always @(*)
case(c_state)
s1: begin
if(echo == 1)
n_state = s2;
else
n_state = s1;
end
s2: begin
if(echo == 0)
n_state = s3;
else
n_state = s2;
end
s3: begin
n_state = s1;
end
endcase
always @(posedge clk)
if(!rst_n)begin
cnt_echo<=0;
cnt_echo_reg <= 0;
end
else begin
case(c_state)
s1: begin
cnt_echo<=0;
cnt_echo_reg <= cnt_echo_reg;
end
s2: begin
cnt_echo<=cnt_echo +1;
cnt_echo_reg <= cnt_echo_reg;
end
s3: begin
cnt_echo<=cnt_echo;
cnt_echo_reg <= cnt_echo;
end
endcase
end
assign dis = (cnt_echo_reg * 20)/1000/58;
endmodule模块的输入包括时钟信号clk、复位信号rst_n、echo信号（接收端返回值）；输出包括距离信号dis和脉冲发出信号trig。
该模块定义了一些参数和寄存器用于跟踪计数。delay参数定义了周期的延迟时间，s1、s2和s3分别表示状态机的三个状态。
在时钟信号上升沿触发的always块中，根据复位信号的状态设置计数器cnt_trig的值。当cnt_trig达到delay-1时，将其重置为0。根据cnt_trig的值，将trig输出设置为1或0，以控制脉冲发出。
另一个时钟信号上升沿触发的always块中，根据复位信号和状态机的当前状态设置计数器cnt_echo和cnt_echo_reg的值。根据状态机的状态，cnt_echo的值会进行递增或保持不变。cnt_echo_reg保存上一个状态的计数器值。
最后，通过组合逻辑，将cnt_echo_reg乘以20，除以1000，再除以58，得到距离值dis。
这个超声波模块的功能是通过计数器实现超声波测距。它通过测量超声波从发射到接收的时间，然后将时间转换为距离值。相当于我们可以在其他地方得到超声波距离。
输出dis单位为 cm
LED
`timescale 1ns / 1ps
module led_mk(
input clk ,
input rst_n ,
input [4:0] led_zt ,
output reg[3:0] led
);
parameter led1 = 0;
parameter led2 = 1;
parameter led3 = 2;
parameter led4 = 3;
parameter led5 = 4;
reg [3:0] c_led;
reg [3:0] n_led;
always @(posedge clk)
if(!rst_n)
c_led <= led1;
else
c_led <= n_led;
always @(*)
if(!rst_n)
n_led = 0;
else begin
case(led_zt)
led1: begin
n_led = led1;
end
led2:begin
n_led = led2;
end
led3:begin
n_led = led3;
end
led4:begin
n_led = led4;
end
led5:begin
n_led = led5;
end
default:
n_led = n_led;
endcase
end
always @(posedge clk)
if(!rst_n)
led <= 0;
else begin
case(c_led)
led1: begin
led <= 4'b0000;
end
led2:begin
led <= 4'b0001;
end
led3:begin
led <= 4'b0011;
end
led4:begin
led <= 4'b0111;
end
led5:begin
led <= 4'b1111;
end
default:
led <= led;
endcase
end
endmodule这里通过输入的led_zt来控制ed显示的状态
超声波测距
`timescale 1ns / 1ps
module sr_led(
input clk ,
input rst_n ,
input echo , //接收端，判断端口返回值
output trig , //脉冲发出
output reg [3:0] led
);
wire [15:0] dis;
wire [3:0] led_dd;
reg [4:0] led_zt;
always @(posedge clk)
if(!rst_n) begin
led <= 0;
end
else
led <= led_dd;
parameter csb0 = 0;
parameter csb1 = 2;
parameter csb2 = 4;
parameter csb3 = 6;
parameter csb4 = 8;
always @(posedge clk)
if(!rst_n)
led_zt <= 0;
else if (dis > csb4 )
led_zt <= 4;
else if (dis > csb3 && dis <= csb4)
led_zt <= 3;
else if (dis > csb2 && dis <= csb3)
led_zt <= 2;
else if (dis > csb1 && dis <= csb2)
led_zt <= 1;
else if (dis > csb0 && dis <= csb1)
led_zt <= 0;
led_mk kk(
. clk (clk ) ,
. rst_n (rst_n ) ,
. led_zt (led_zt) ,
. led (led_dd )
);
SR_04 sr(
. clk (clk ) ,
. rst_n (rst_n) ,
. echo (echo ) , //接收端，判断端口返回值
. dis (dis ) , //最终距离
. trig (trig ) //脉冲发出
);
endmodule通过调用l超声波距离远近来控制led状态
