【小脚丫Step FPGA】旋转式编码开关----微风细雨

chy520cvv

       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：

1. always@(posedge clk,posedge rst)begin
   
2.                 if(rst)begin
   
3.                         A_Debounce_reg <= 1'b1;
   
4.                 end
   
5.                 else begin
   
6.                         A_Debounce_reg <= A_Debounce;
   
7.                 end
   
8.         end
   
9.         
   
10.         assign A_pos = !A_Debounce_reg && A_Debounce;
    
11.         assign A_neg = A_Debounce_reg && !A_Debounce;
    
12.         
    
13.         always@(posedge clk,posedge rst)begin
    
14.                 if(rst)begin
    
15.                         rotary_right <= 1'b1;
    
16.                         rotary_left <= 1'b1;
    
17.                 end
    
18.                 else begin
    
19.                         if(A_pos && !B_Debounce)begin
    
20.                                 rotary_right <= 1'b1;
    
21.                         end
    
22.                         
    
23.                         if(A_pos && B_Debounce)begin
    
24.                                 rotary_left <= 1'b1;
    
25.                         end
    
26.                         
    
27.                         if(A_neg && B_Debounce)begin
    
28.                                 rotary_right <= 1'b0;
    
29.                         end
    
30.                         
    
31.                         if(A_neg && !B_Debounce)begin
    
32.                                 rotary_left <= 1'b0;
    
33.                         end
    
34.                 end
    
35.         end
    
36. 
    
37.         always@(posedge clk,posedge rst)begin
    
38.                 if(rst)begin
    
39.                         rotary_right_reg <= 1'b1;
    
40.                         rotary_left_reg <= 1'b1;
    
41.                 end
    
42.                 else begin
    
43.                         rotary_right_reg <= rotary_right;
    
44.                         rotary_left_reg <= rotary_left;
    
45.                 end
    
46.         end
    
47. 
    
48.         assign rotary_right_pos = !rotary_right_reg && rotary_right;
    
49.         assign rotary_left_pos = !rotary_left_reg && rotary_left;
    
50. 
    
51.         assign rotary_event = rotary_right_pos || rotary_left_pos;

复制代码

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！！！

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caizhiwei

看看木木又有啥新动作，嘻嘻

chy520cvv

caizhiwei 发表于 2015-11-19 13:15
看看木木又有啥新动作，嘻嘻

嘿嘿，谢谢关注。。。

suoma

               比我还快

chy520cvv

suoma 发表于 2015-11-19 21:43
比我还快

有比我更快的。。。

liujincai

看看，学习！

TONY-NING

不错，学习下

chy520cvv

TONY-NING 发表于 2015-11-20 16:55
不错，学习下

宁神驾到有失远迎

chy520cvv

liujincai 发表于 2015-11-20 15:29
看看，学习！

希望继续关注

魅影-2023106

看看正需要旋转开关