【紫光同创盘古PGX-Lite 7K教程】——（盘古PGX-Lite 7K开发板/PGC7KD-6IMBG256第三章）键控彩灯实验例程

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适用于板卡型号：

紫光同创PGC7KD-6IMBG256开发平台（盘古PGX-Lite 7K）

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一：盘古PGX-Lite 7K开发板简介

PGX-Lite 7K 开发板是一套基于紫光同创 compa 系列 PGC7KD-6IMBG256 芯片为核心的开 发套件，支持主自加载双启动功能，集成板载 jtag 调试接口，支持 Type-C 转串口通信，同 时预留非常丰富的扩展 IO、数码管、按键、led 灯等硬件资源，在提供用户基础的硬件环境 基础上，满足用户更加灵活的需求。

二：实验目的

1、设计 8 种彩灯效果，可通过按键切换。

2、设置 1 个普通按键都作为控制输入，按下一次换一种显示效果，在 8 种效 果中循环。

三：实验要求

1、实验平台：PGX-Lite 7K 开发板；

2、按键输入由 KEY0 输入，LED 输出为 LED1～LED4。

四：实验原理

实现框架如下：

1、顶层实现按键切换 LED 的彩灯状态；

2、需要设计一个输入控制模块及一个输出控制模块； 这个实验带大家将多个模块整合成为一个工程，涉及到的知识点有子模块设 计、模块例化；子模块的设计主要是依据功能定位，确定输入输出，再做具体的 设计；

模块例化方式如下： 

按键控制模块功能

接收按键输入信号。统计按键按下次数，由于彩灯模式是 8 种，计数统计范 围是 0～7 循环，将计数结果传递给 LD 控制模块；

根据需求输入信号有：时钟，按键；输出信号有：彩灯控制信号；

内部功能处理：

内部需要对按键信号做消抖处理；

按键触发计数器（计数值输出）改变继而调整彩灯的状态； 

按键消抖 

消抖目的

机械式弹片按键，在按下或松开时会有机械抖动，导致在按下或松开时按键 的状态不稳定，在快速的变化，在使用按键输入信号时如果采集了抖动时的状态， 会导致工程运行出现不可控的变化，故而我们需要将这段时间的抖动信号给滤除 掉，故此实验称之为按键消抖；

实验原理

 前后抖动时间约为 5～10ms，前后抖动共在 20ms，以最大 20ms 做设计，使 用计数到 N 归零的计数器来做时间刻度计时；以 20ms 的间歇对按键输入信号进 行采集，从而避开按键的抖动引起的信号快速变化；

设计 1 个 20bit 的计数器，其计数最大值为：N = 20’hF4240 = 20’d1000000

最大计数值时，计时为：t= N*T = N/f = 1000000/50M = 20ms;

注：对于计数器完成计时功能在 LED 灯控制中已有详细讲解，需要关注 输入时钟频率以及目标计时时长，从而得到计数器的计数范围； 

实验源码设计

 

此种方法有一定误触发概率出现，大家可在此基础上做补充完善；思路如下 （扩展实现）：

 

这个 module 的设计中新增加一种语法：parameter ；在 verilog 中 parameter 是对常量进行定义，将 parameter 定义放在 module 的接口中是可进行模块传递， 传递方式请看后面模块例化；

LED 控制模块功能 

8 种流水灯模式有按键传递过来的计数控制切换，每一个 LED 的显示状态完整后进入下一模式初始化。根据需求可得到如下信息：

输入信号：时钟，彩灯模式控制信号；

出信号：12bit 位宽的 LED 控制信号；

功能处理注意事项：彩灯状态切换点，不同状态的切换时如何初始化；

四：实验源码设计（完整源码查看 demo 源文件）

顶层文件源码

按键控制模块 

 

按键消抖 

 

LED 控制模块

六：实验现象

上电后下载完固件，默认 LD1～LD4 流水，每按下一次 KEY0，彩灯状态切 换一次，总共 8 种状态可供循环切换；