基于Altera MAX 10的超声波数据读取

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之前在spartan6的平台上做过一个小车的自主避障，用的就是3个超声波传感器。
（1）超声波模块接线：



+5V接VCC
触发信号输入（10us的TTL脉冲） Trig
回响信号输出（输出TTL电平信号，与射程成比例）
               OUT不接（也有些超声波没有这个引脚）
               GND接地
注意：不要带电连接。
（2）超声波模块时序图

需要提供一个短期的10us脉冲触发信号。该模块内部将发出8个40Khz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号，它是一个脉冲的宽度成正比的距离对象，为了保证发射信号对回响信号的影响，触发信号的周期最好60ms，太小了有影响，太大了测的不准。
即FPGA提供一个trig信号，周期为60ms左右，高电平为10us。

然后就是检测echo信号了，设回响电平的宽度为某x us，计算为x /58，单位是cm，即将测得的回响电平的宽度（us单位），除以58，就得到了障碍物的距离。这个公式很好理解，其实就是我们在初中物理的一个回声的公式s=ct/2

我这里用了一个distance_cnt来保存echo的高电平长度，echo的高电平长度=distance_cnt*1000/48（ns，晶振为50m），化为us，为distance_cnt/48，
然后计算距离就是s= distance_cnt/48/58= distance_cnt/2784，这里我就用了一个除法器了。



然后就是得到了结果就保存到distance里面了，这里超声波的测量距离只有几米
Verilog设计：
<span style="color: rgb(0, 0, 0);">module            sonic(                                                                clk,                                                                rst_n,                                                                echo,                                                                trig,                                                                distance);input clk;input rst_n;input echo;output trig;output [23 : 0] distance;reg [21:0]cnt;always @(posedge clk)begin        if(!rst_n)                cnt<=0;        else        if(cnt==22'd2880000)                                cnt<=0;                        else                                cnt<=cnt+1'b1;endassign trig=((cnt>=22'd100) & (cnt<=22'd579)) ? 1:0;reg echo_reg1,echo_reg2;wire start,finish;always @(posedge clk)begin        if(!rst_n)                begin                        echo_reg1<=0;                        echo_reg2<=0;                end        else                begin                        echo_reg1<=echo;                        echo_reg2<=echo_reg1;                endendassign start=echo_reg1 & (~echo_reg2);   assign finish=(~echo_reg1) & echo_reg2;  reg [23:0]distance_cnt;reg [23:0]distance_temp;parameter idle=2'b00;parameter state1=2'b01;parameter state2=2'b10;reg [1:0]state;always @(posedge clk)begin        if(!rst_n)                begin                                state<=idle;                        distance_cnt<=0;                        distance_temp<=0;                end        else                        begin                        case(state)                        idle:         begin                                                        if(start)                                                                state<=state1;                                                        else                                                                state<=idle;                                                end                        state1:        begin                                                        if(finish)                                                                state<=state2;                                                        else                                                                begin                                                                        distance_cnt<=distance_cnt+1'b1;                                                                        state<=state1;                                                                end                                                end                        state2:  begin                                                        distance_cnt<=0;                                                        distance_temp<=distance_cnt;                                                        state<=idle;                                                end                        default: state<=idle;                        endcase                endendwire [23 : 0] distance;wire [11:0] divisor;  //assign divisor=12'd2900;  50m assign divisor=12'd2784;wire [11 : 0] fractional; div        div(                        .denom ( divisor ),                        .numer ( distance_temp ),                        .quotient ( distance ),                        .remain ( fractional )                        );endmodule</span>
这里max10评估板没有数码管之类的显示模块，那么我就试用signaltap来观察数据了。
实验接线图：

当我没有遮挡超声波的时候，测到的是275cm，基本上应该就是顶的距离了。

当我用手遮挡的时候，