FPGA开发——蜂鸣器的控制

电子小白的每一天2024-07-30 9:34

一、概述

在项目开发的过程当中，我会通常会需要一个东西就行报警显示，有使用语音报警，信息报警等注入此类的方式，但最为简单使用的还是蜂鸣器的使用，蜂鸣器控制简单，成本低，是最为常用的模块之一。今天我们就来对蜂鸣器在FPGA中的使用进行一个简单实现。

二、概念

蜂鸣器原理图

从图中可以看出我们这使用的蜂鸣器是高电平触发。初始蜂鸣器为低电平，当控制引脚按下按下，接通高电平，蜂鸣器通过高电平。这里就一个控制引脚，没有其他需要特别注意的。

三、工程实现

1、设计文件

新建beep.v文件，如下：

cpp 复制代码

//蜂鸣器
module beep(
  input         clk,
  input         rst_n,
  input         flag1,
  output    reg    beep_out
);
parameter TIME=50_000_000;
reg [26:0] cnt;
wire add_cnt;
wire end_cnt;
//分频系数
always @(posedge clk or negedge rst_n)begin 
  if(!rst_n)
    cnt<=0;
  else if(add_cnt)begin 
    if(end_cnt)
      cnt<=0;
    else
      cnt<=cnt+1'b1;
  end
end 
assign add_cnt=1'b1;
assign end_cnt=add_cnt &&(cnt==TIME-1); 
//pwm输出
always @(posedge clk or negedge rst_n)begin
  if(!rst_n)
    beep_out<=1'b0;
  else if(end_cnt)
    beep_out<=~beep_out;
end
endmodule

2、测试文件

cpp 复制代码

//定义时间尺度
`timescale 1ns/1ns
module beep_tb ;

//输入信号定义
reg          clk           ;  
reg          rst_n         ; 
wire         beep_out       ;
//模块例化
beep beep_inst(
  /*input        */ .clk        (clk      )   ,
  /*input        */ .rst_n      (rst_n    )   ,
  /*output       */ .beep_out    (beep_out  )   
);
defparam beep_inst.TIME =100;
//激励信号产生
parameter CLK_CYC = 20;
//时钟
initial clk=1;
always #(CLK_CYC/2)clk=~clk;

//复位
initial begin
    rst_n= 1'b0;
    #(CLK_CYC*2);
    #3;//复位结束避开时钟上升沿
    rst_n= 1'b1;
end
endmodule

四、波形仿真

通过仿真波形图可以看到当计数器计数了一个周期之后，蜂鸣器状态变换一次，最终在开发板上实现了蜂鸣器响和不响的状态实现