forked from tanchou/Verilog
Add DHT11 interface and model, update testbench and scripts for simulation
This commit is contained in:
5
Semaine_6/DHT11/.gitignore
vendored
Normal file
5
Semaine_6/DHT11/.gitignore
vendored
Normal file
@@ -0,0 +1,5 @@
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runs
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.vscode
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workspace.code-workspace
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*.pyc
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.idea
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9
Semaine_6/DHT11/README.md
Normal file
9
Semaine_6/DHT11/README.md
Normal file
@@ -0,0 +1,9 @@
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# ULTRASON VIA UART
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## Description
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This project is designed to control an ultrasonic sensor using UART communication. The ultrasonic sensor is used to measure distance, and the data is transmitted via UART to a connected device.
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## Commands
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0x01: Start one mesurement of the distance.
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0x02: Start continuous mesurement of the distance.
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0x03: Stop continuous mesurement of the distance.
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24
Semaine_6/DHT11/constraints/dht11_interface.cst
Normal file
24
Semaine_6/DHT11/constraints/dht11_interface.cst
Normal file
@@ -0,0 +1,24 @@
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IO_LOC "tx" 69;
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IO_PORT "tx" IO_TYPE=LVCMOS33 PULL_MODE=UP BANK_VCCIO=3.3;
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IO_LOC "rx" 70;
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IO_PORT "rx" IO_TYPE=LVCMOS33 PULL_MODE=UP BANK_VCCIO=3.3;
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IO_LOC "clk" 4;
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IO_PORT "clk" IO_TYPE=LVCMOS33 PULL_MODE=UP BANK_VCCIO=3.3;
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IO_LOC "ultrason_sig" 73;
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IO_PORT "ultrason_sig" IO_TYPE=LVCMOS33 PULL_MODE=UP DRIVE=8 BANK_VCCIO=3.3;
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IO_LOC "leds[0]" 15;
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IO_PORT "leds[0]" PULL_MODE=UP DRIVE=8 BANK_VCCIO=1.8;
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IO_LOC "leds[1]" 16;
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||||||
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IO_PORT "leds[1]" PULL_MODE=UP DRIVE=8 BANK_VCCIO=1.8;
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||||||
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IO_LOC "leds[2]" 17;
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||||||
|
IO_PORT "leds[2]" PULL_MODE=UP DRIVE=8 BANK_VCCIO=1.8;
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||||||
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IO_LOC "leds[3]" 18;
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||||||
|
IO_PORT "leds[3]" PULL_MODE=UP DRIVE=8 BANK_VCCIO=1.8;
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||||||
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IO_LOC "leds[4]" 19;
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||||||
|
IO_PORT "leds[4]" PULL_MODE=UP DRIVE=8 BANK_VCCIO=1.8;
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||||||
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IO_LOC "leds[5]" 20;
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||||||
|
IO_PORT "leds[5]" PULL_MODE=UP DRIVE=8 BANK_VCCIO=1.8;
|
6
Semaine_6/DHT11/project.bat
Normal file
6
Semaine_6/DHT11/project.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,6 @@
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@call c:\oss-cad-suite\environment.bat
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@echo off
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if "%1"=="sim" call scripts\windows\simulate.bat
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if "%1"=="wave" call scripts\windows\gtkwave.bat
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if "%1"=="clean" call scripts\windows\clean.bat
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||||||
|
if "%1"=="build" call scripts\windows\build.bat
|
24
Semaine_6/DHT11/project.sh
Executable file
24
Semaine_6/DHT11/project.sh
Executable file
@@ -0,0 +1,24 @@
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#!/bin/bash
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||||||
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# Charger l'environnement OSS CAD Suite
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source /home/louis/oss-cad-suite/environment
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mkdir -p runs
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case "$1" in
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sim)
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bash scripts/linux/simulate.sh
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;;
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|
wave)
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||||||
|
bash scripts/linux/gtkwave.sh
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||||||
|
;;
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||||||
|
clean)
|
||||||
|
bash scripts/linux/clean.sh
|
||||||
|
;;
|
||||||
|
build)
|
||||||
|
bash scripts/linux/build.sh
|
||||||
|
;;
|
||||||
|
*)
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||||||
|
echo "Usage: $0 {sim|wave|clean|build}"
|
||||||
|
;;
|
||||||
|
esac
|
46
Semaine_6/DHT11/scripts/linux/build.sh
Executable file
46
Semaine_6/DHT11/scripts/linux/build.sh
Executable file
@@ -0,0 +1,46 @@
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|||||||
|
#!/bin/bash
|
||||||
|
|
||||||
|
# Aller à la racine du projet
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|
cd "$(dirname "$0")/../.." || exit 1
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# Config de base
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DEVICE="GW2AR-LV18QN88C8/I7"
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BOARD="tangnano20k"
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TOP="top_uart_ultrason_command"
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|
CST_FILE="$TOP.cst"
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|
JSON_FILE="runs/$TOP.json"
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|
PNR_JSON="runs/pnr_$TOP.json"
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|
BITSTREAM="runs/$TOP.fs"
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|
# Créer le dossier runs si nécessaire
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mkdir -p runs
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|
echo "=== Étape 1 : Synthèse avec Yosys ==="
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|
yosys -p "read_verilog -sv src/verilog/$TOP.v IP/verilog/ultrasonic_fpga.v IP/verilog/uart_tx_fifo.v IP/verilog/uart_rx_fifo.v IP/verilog/rxuartlite.v IP/verilog/fifo.v IP/verilog/uart_tx.v; synth_gowin -top $TOP -json $JSON_FILE"
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||||||
|
if [ $? -ne 0 ]; then
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||||||
|
echo "=== Erreur lors de la synthèse ==="
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|
exit 1
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|
fi
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||||||
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|
echo "=== Étape 2 : Placement & Routage avec nextpnr-himbaechel ==="
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|
nextpnr-himbaechel --json "$JSON_FILE" --write "$PNR_JSON" --device "$DEVICE" --vopt cst=constraints/"$CST_FILE" --vopt family=GW2A-18C
|
||||||
|
if [ $? -ne 0 ]; then
|
||||||
|
echo "=== Erreur lors du placement/routage ==="
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||||||
|
exit 1
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||||||
|
fi
|
||||||
|
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||||||
|
echo "=== Étape 3 : Packing avec gowin_pack ==="
|
||||||
|
gowin_pack -d "$DEVICE" -o "$BITSTREAM" "$PNR_JSON"
|
||||||
|
if [ $? -ne 0 ]; then
|
||||||
|
echo "=== Erreur lors du packing ==="
|
||||||
|
exit 1
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||||||
|
fi
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||||||
|
|
||||||
|
echo "=== Étape 4 : Flash avec openFPGALoader ==="
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||||||
|
openFPGALoader -b "$BOARD" "$BITSTREAM"
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||||||
|
if [ $? -ne 0 ]; then
|
||||||
|
echo "=== Erreur lors du flash ==="
|
||||||
|
exit 1
|
||||||
|
fi
|
||||||
|
|
||||||
|
echo "=== Compilation et flash réussis ==="
|
4
Semaine_6/DHT11/scripts/linux/clean.sh
Executable file
4
Semaine_6/DHT11/scripts/linux/clean.sh
Executable file
@@ -0,0 +1,4 @@
|
|||||||
|
#!/bin/bash
|
||||||
|
|
||||||
|
echo "=== Nettoyage des fichiers générés ==="
|
||||||
|
rm -rf runs/*
|
5
Semaine_6/DHT11/scripts/linux/gtkwave.sh
Executable file
5
Semaine_6/DHT11/scripts/linux/gtkwave.sh
Executable file
@@ -0,0 +1,5 @@
|
|||||||
|
#!/bin/bash
|
||||||
|
|
||||||
|
echo "=== Lancement de GTKWave ==="
|
||||||
|
gtkwave runs/sim.vcd
|
||||||
|
echo "=== GTKWave terminé ==="
|
17
Semaine_6/DHT11/scripts/linux/simulate.sh
Executable file
17
Semaine_6/DHT11/scripts/linux/simulate.sh
Executable file
@@ -0,0 +1,17 @@
|
|||||||
|
#!/bin/bash
|
||||||
|
|
||||||
|
echo "=== Simulation avec Icarus Verilog ==="
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||||||
|
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||||||
|
OUT="runs/sim.vvp"
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||||||
|
TOP="tb_dht11"
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||||||
|
DIRS=("src/verilog" "tests/verilog")
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||||||
|
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||||||
|
FILES=()
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||||||
|
for dir in "${DIRS[@]}"; do
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||||||
|
for file in "$dir"/*.v; do
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||||||
|
FILES+=("$file")
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||||||
|
done
|
||||||
|
done
|
||||||
|
|
||||||
|
iverilog -g2012 -o "$OUT" -s "$TOP" "${FILES[@]}"
|
||||||
|
vvp "$OUT"
|
45
Semaine_6/DHT11/scripts/windows/build.bat
Normal file
45
Semaine_6/DHT11/scripts/windows/build.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,45 @@
|
|||||||
|
@echo off
|
||||||
|
setlocal
|
||||||
|
|
||||||
|
rem === Aller à la racine du projet ===
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cd /d %~dp0\..
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||||||
|
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||||||
|
rem === Config de base ===
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||||||
|
set DEVICE=GW2AR-LV18QN88C8/I7
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||||||
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set BOARD=tangnano20k
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||||||
|
set TOP=top_uart_ultrason_command
|
||||||
|
set CST_FILE=%TOP%.cst
|
||||||
|
set JSON_FILE=runs/%TOP%.json
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||||||
|
set PNR_JSON=runs/pnr_%TOP%.json
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||||||
|
set BITSTREAM=runs/%TOP%.fs
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||||||
|
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||||||
|
rem === Créer le dossier runs si nécessaire ===
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if not exist runs (
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||||||
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mkdir runs
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|
)
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||||||
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||||||
|
echo === Étape 1 : Synthèse avec Yosys ===
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||||||
|
yosys -p "read_verilog -sv src/verilog/%TOP%.v IP/verilog/ultrasonic_fpga.v IP/verilog/uart_tx_fifo.v IP/verilog/uart_rx_fifo.v IP/verilog/rxuartlite.v IP/verilog/fifo.v IP/verilog/uart_tx.v; synth_gowin -top %TOP% -json %JSON_FILE%"
|
||||||
|
if errorlevel 1 goto error
|
||||||
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||||||
|
echo === Étape 2 : Placement & Routage avec nextpnr-himbaechel ===
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|
nextpnr-himbaechel --json %JSON_FILE% --write %PNR_JSON% --device %DEVICE% --vopt cst=constraints/%CST_FILE% --vopt family=GW2A-18C
|
||||||
|
if errorlevel 1 goto error
|
||||||
|
|
||||||
|
echo === Étape 3 : Packing avec gowin_pack ===
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||||||
|
gowin_pack -d %DEVICE% -o %BITSTREAM% %PNR_JSON%
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||||||
|
if errorlevel 1 goto error
|
||||||
|
|
||||||
|
echo === Étape 4 : Flash avec openFPGALoader ===
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||||||
|
openFPGALoader -b %BOARD% %BITSTREAM%
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||||||
|
if errorlevel 1 goto error
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||||||
|
|
||||||
|
echo === Compilation et flash réussis ===
|
||||||
|
goto end
|
||||||
|
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||||||
|
:error
|
||||||
|
echo === Une erreur est survenue ===
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||||||
|
|
||||||
|
:end
|
||||||
|
endlocal
|
||||||
|
pause
|
4
Semaine_6/DHT11/scripts/windows/clean.bat
Normal file
4
Semaine_6/DHT11/scripts/windows/clean.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,4 @@
|
|||||||
|
@echo off
|
||||||
|
echo === Nettoyage du dossier runs ===
|
||||||
|
rd /s /q runs
|
||||||
|
mkdir runs
|
3
Semaine_6/DHT11/scripts/windows/gtkwave.bat
Normal file
3
Semaine_6/DHT11/scripts/windows/gtkwave.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,3 @@
|
|||||||
|
@echo off
|
||||||
|
echo === Lancement de GTKWave ===
|
||||||
|
gtkwave runs/wave.vcd
|
29
Semaine_6/DHT11/scripts/windows/simulate.bat
Normal file
29
Semaine_6/DHT11/scripts/windows/simulate.bat
Normal file
@@ -0,0 +1,29 @@
|
|||||||
|
@echo off
|
||||||
|
echo === Simulation avec Icarus Verilog ===
|
||||||
|
setlocal enabledelayedexpansion
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|
:: Dossier de sortie
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set OUT=runs/sim.vvp
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||||||
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:: Top-level testbench module
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set TOP=tb_dht11
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||||||
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:: Répertoires contenant des fichiers .v
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set DIRS=src/verilog tests/verilog IP/verilog
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||||||
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||||||
|
:: Variable pour stocker les fichiers
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set FILES=
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||||||
|
|
||||||
|
:: Boucle sur chaque dossier
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for %%D in (%DIRS%) do (
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||||||
|
for %%F in (%%D\*.v) do (
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||||||
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set FILES=!FILES! %%F
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||||||
|
)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
:: Compilation avec Icarus Verilog
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||||||
|
iverilog -g2012 -o %OUT% -s %TOP% %FILES%
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||||||
|
|
||||||
|
endlocal
|
||||||
|
|
||||||
|
vvp runs/sim.vvp
|
211
Semaine_6/DHT11/src/verilog/dht11_interface.v
Normal file
211
Semaine_6/DHT11/src/verilog/dht11_interface.v
Normal file
@@ -0,0 +1,211 @@
|
|||||||
|
module dht11_interface #(
|
||||||
|
parameter CLK_FREQ = 27_000_000
|
||||||
|
)(
|
||||||
|
input wire i_clk,
|
||||||
|
inout wire io_dht11_sig,
|
||||||
|
input wire i_start,
|
||||||
|
output reg o_dht11_data_ready,
|
||||||
|
output reg o_busy,
|
||||||
|
output reg [7:0] o_temp_data,
|
||||||
|
output reg [7:0] o_hum_data,
|
||||||
|
output reg o_dht11_error
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// === DHT11 INTERFACE ===
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||||||
|
|
||||||
|
// === PARAMÈTRES ===
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||||||
|
localparam T_18MS = CLK_FREQ * 18 / 1000; // cycles pour 18ms
|
||||||
|
localparam T_80US = CLK_FREQ * 81 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_79US = CLK_FREQ * 79 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_71US = CLK_FREQ * 71 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_51US = CLK_FREQ * 51 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_50US = CLK_FREQ * 50 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_49US = CLK_FREQ * 49 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_40US = CLK_FREQ * 40 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_28US = CLK_FREQ * 28 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_26US = CLK_FREQ * 26 / 1_000_000;
|
||||||
|
localparam T_20US = CLK_FREQ * 20 / 1_000_000;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// === Signal bidirectionnel ===
|
||||||
|
reg sig_dir;
|
||||||
|
reg sig_out;
|
||||||
|
wire sig_in;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign io_dht11_sig = sig_dir ? sig_out : 1'bz; // Si sig_dir = 1, on force la valeur de sig_out sur la ligne, sinon on laisse la ligne libre (1'bz)
|
||||||
|
assign sig_in = io_dht11_sig;
|
||||||
|
|
||||||
|
// === REGISTRES ===
|
||||||
|
reg [3:0] state;
|
||||||
|
reg [31:0] timer;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [7:0] temp_data, hum_data;
|
||||||
|
reg [7:0] temp_dec, hum_dec, checksum;
|
||||||
|
reg [2:0] bit_count;
|
||||||
|
reg [5:0] bit_index;
|
||||||
|
reg [39:0] raw_data;
|
||||||
|
|
||||||
|
// === FSM ===
|
||||||
|
localparam IDLE = 4'd0, // Pull up la ligne
|
||||||
|
START = 4'd1, // Pull low 18ms
|
||||||
|
WAIT_RESPONSE = 4'd2, // Release la ligne (entre 20 et 40us)
|
||||||
|
RESPONSE_LOW = 4'd3, // DHT11 pull low 80us
|
||||||
|
RESPONSE_HIGH = 4'd4, // DHT11 pull high 80us
|
||||||
|
READ_BITS_LOW = 4'd5,
|
||||||
|
READ_BITS_HIGH = 4'd6,
|
||||||
|
DONE = 4'd7,
|
||||||
|
ERROR = 4'd8;
|
||||||
|
|
||||||
|
// === INITIALISATION ===
|
||||||
|
initial begin
|
||||||
|
sig_dir = 0;
|
||||||
|
sig_out = 1;
|
||||||
|
timer = 0;
|
||||||
|
state = IDLE;
|
||||||
|
bit_index = 0;
|
||||||
|
raw_data = 0;
|
||||||
|
o_dht11_data_ready = 0;
|
||||||
|
o_dht11_error = 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// === FSM principale ===
|
||||||
|
always @(posedge i_clk) begin
|
||||||
|
case (state)
|
||||||
|
|
||||||
|
IDLE: begin
|
||||||
|
sig_dir <= 1;
|
||||||
|
sig_out <= 1;
|
||||||
|
timer <= 0;
|
||||||
|
bit_index <= 0;
|
||||||
|
raw_data <= 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
o_busy <= 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (i_start) begin
|
||||||
|
sig_dir <= 1;
|
||||||
|
sig_out <= 0;
|
||||||
|
timer <= 0;
|
||||||
|
o_busy <= 1;
|
||||||
|
state <= START;
|
||||||
|
o_dht11_data_ready <= 0;
|
||||||
|
o_dht11_error <= 0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
START: begin
|
||||||
|
timer <= timer + 1;
|
||||||
|
if (timer >= T_18MS) begin
|
||||||
|
sig_dir <= 0; // libérer la ligne
|
||||||
|
timer <= 0;
|
||||||
|
state <= WAIT_RESPONSE;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
WAIT_RESPONSE: begin
|
||||||
|
timer <= timer + 1;
|
||||||
|
if (sig_in == 0) begin
|
||||||
|
if (timer > T_20US && timer < T_40US) begin
|
||||||
|
timer <= 0;
|
||||||
|
state <= RESPONSE_LOW;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if (timer > T_40US) begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
RESPONSE_LOW: begin
|
||||||
|
timer <= timer + 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (sig_in == 1) begin
|
||||||
|
if (timer > T_79US && timer < T_80US) begin
|
||||||
|
timer <= 0;
|
||||||
|
state <= RESPONSE_HIGH;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if (timer > T_80US) begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
RESPONSE_HIGH: begin
|
||||||
|
timer <= timer + 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (sig_in == 0) begin
|
||||||
|
if (timer > T_79US && timer < T_80US) begin
|
||||||
|
timer <= 0;
|
||||||
|
state <= READ_BITS_LOW;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if (timer > T_80US) begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
READ_BITS_LOW: begin
|
||||||
|
timer <= timer + 1;
|
||||||
|
if (sig_in == 1) begin
|
||||||
|
if (timer > T_49US && timer < T_51US) begin
|
||||||
|
timer <= 0;
|
||||||
|
state <= READ_BITS_HIGH;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end else if (timer > T_28US) begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
READ_BITS_HIGH: begin // entre 26 et 28us = 0 et ~70us = 1
|
||||||
|
timer <= timer + 1;
|
||||||
|
if (sig_in == 0) begin
|
||||||
|
if (timer < T_26US) begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
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|
raw_data <= {raw_data[38:0], (timer > T_28US)}; // 1 si high > ~28us
|
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|
timer <= 0;
|
||||||
|
bit_index <= bit_index + 1;
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|
|
||||||
|
if (bit_index == 39) begin // Code a testé ici pour etre sur de capter le dernier bit
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|
state <= DONE;
|
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|
end else begin
|
||||||
|
state <= READ_BITS_LOW;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
end else if (timer > T_71US) begin
|
||||||
|
state <= ERROR;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
DONE: begin
|
||||||
|
hum_data <= raw_data[39:32];
|
||||||
|
hum_dec <= raw_data[31:24];
|
||||||
|
temp_data <= raw_data[23:16];
|
||||||
|
temp_dec <= raw_data[15:8];
|
||||||
|
checksum <= raw_data[7:0];
|
||||||
|
|
||||||
|
if (checksum == (raw_data[39:32] + raw_data[31:24] + raw_data[23:16] + raw_data[15:8])) begin
|
||||||
|
o_hum_data <= raw_data[39:32];
|
||||||
|
o_temp_data <= raw_data[23:16];
|
||||||
|
o_dht11_data_ready <= 1;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
o_dht11_error <= 1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
o_busy <= 0;
|
||||||
|
state <= IDLE;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
ERROR: begin
|
||||||
|
o_dht11_error <= 1;
|
||||||
|
state <= IDLE;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
142
Semaine_6/DHT11/src/verilog/dht11_model.v
Normal file
142
Semaine_6/DHT11/src/verilog/dht11_model.v
Normal file
@@ -0,0 +1,142 @@
|
|||||||
|
module dht11_model (
|
||||||
|
inout wire data, // Ligne de données bidirectionnelle
|
||||||
|
input wire clk, // Horloge système (50 MHz)
|
||||||
|
input wire rst_n // Reset actif bas
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Paramètres pour les timings (basés sur une horloge de 50 MHz, période 20 ns)
|
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|
localparam CLK_FREQ = 50_000_000; // 50 MHz
|
||||||
|
localparam START_LOW_TIME = 18_000 / 20; // 18 ms pour le signal de démarrage
|
||||||
|
localparam START_HIGH_TIME = 40_000 / 20; // 20-40 µs pour le relâchement
|
||||||
|
localparam RESPONSE_LOW = 80_000 / 20; // 80 µs pour la réponse basse
|
||||||
|
localparam RESPONSE_HIGH = 80_000 / 20; // 80 µs pour la réponse haute
|
||||||
|
localparam BIT0_LOW = 50_000 / 20; // 50 µs pour bit '0'
|
||||||
|
localparam BIT1_LOW = 70_000 / 20; // 70 µs pour bit '1'
|
||||||
|
localparam DATA_BITS = 40; // 40 bits de données
|
||||||
|
|
||||||
|
// États de la machine à états
|
||||||
|
localparam IDLE = 3'd0,
|
||||||
|
START = 3'd1,
|
||||||
|
RESPONSE = 3'd2,
|
||||||
|
SEND_DATA = 3'd3,
|
||||||
|
ENDED = 3'd4;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [2:0] state, next_state;
|
||||||
|
reg [15:0] counter; // Compteur pour les timings
|
||||||
|
reg [5:0] bit_index; // Index du bit à envoyer
|
||||||
|
reg data_out; // Valeur de sortie sur la ligne data
|
||||||
|
reg data_oe; // Contrôle de l'output enable (1 = sortie, 0 = haute impédance)
|
||||||
|
wire data_in; // Valeur lue sur la ligne data
|
||||||
|
|
||||||
|
// Données simulées (exemple : humidité = 45.0%, température = 23.0°C)
|
||||||
|
reg [7:0] humidity_int = 8'h2D; // 45 en décimal
|
||||||
|
reg [7:0] humidity_dec = 8'h00; // 0
|
||||||
|
reg [7:0] temp_int = 8'h17; // 23 en décimal
|
||||||
|
reg [7:0] temp_dec = 8'h00; // 0
|
||||||
|
reg [7:0] checksum; // Checksum = sum des 4 octets
|
||||||
|
|
||||||
|
reg [39:0] data_shift; // Registre pour les 40 bits de données
|
||||||
|
|
||||||
|
// Gestion de la ligne bidirectionnelle
|
||||||
|
assign data = data_oe ? data_out : 1'bz;
|
||||||
|
assign data_in = data;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Calcul du checksum
|
||||||
|
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
|
||||||
|
if (!rst_n) begin
|
||||||
|
checksum <= 8'h00;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
checksum <= humidity_int + humidity_dec + temp_int + temp_dec;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// Concaténation des données à envoyer
|
||||||
|
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
|
||||||
|
if (!rst_n) begin
|
||||||
|
data_shift <= 40'b0;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
data_shift <= {humidity_int, humidity_dec, temp_int, temp_dec, checksum};
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// Machine à états
|
||||||
|
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
|
||||||
|
if (!rst_n) begin
|
||||||
|
state <= IDLE;
|
||||||
|
counter <= 16'b0;
|
||||||
|
bit_index <= 6'b0;
|
||||||
|
data_out <= 1'b1;
|
||||||
|
data_oe <= 1'b0;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
state <= next_state;
|
||||||
|
case (state)
|
||||||
|
IDLE: begin
|
||||||
|
counter <= 16'b0;
|
||||||
|
bit_index <= 6'b0;
|
||||||
|
data_out <= 1'b1;
|
||||||
|
data_oe <= 1'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
START: begin
|
||||||
|
counter <= counter + 1;
|
||||||
|
data_out <= 1'b0;
|
||||||
|
data_oe <= 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
RESPONSE: begin
|
||||||
|
counter <= counter + 1;
|
||||||
|
if (counter < RESPONSE_LOW) begin
|
||||||
|
data_out <= 1'b0;
|
||||||
|
data_oe <= 1'b1;
|
||||||
|
end else begin
|
||||||
|
data_out <= 1'b1;
|
||||||
|
data_oe <= 1'b1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
SEND_DATA: begin
|
||||||
|
counter <= counter + 1;
|
||||||
|
if (counter == 0) begin
|
||||||
|
data_out <= 1'b0; // Début du bit (toujours bas)
|
||||||
|
data_oe <= 1'b1;
|
||||||
|
end else if (counter == (data_shift[39-bit_index] ? BIT1_LOW : BIT0_LOW)) begin
|
||||||
|
data_out <= 1'b1; // Fin du bit
|
||||||
|
data_oe <= 1'b1;
|
||||||
|
end else if (counter >= (data_shift[39-bit_index] ? BIT1_LOW + 50 : BIT0_LOW + 50)) begin
|
||||||
|
counter <= 16'b0;
|
||||||
|
bit_index <= bit_index + 1;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
ENDED: begin
|
||||||
|
data_out <= 1'b1;
|
||||||
|
data_oe <= 1'b0;
|
||||||
|
counter <= 16'b0;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
// Logique de transition des états
|
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|
always @(*) begin
|
||||||
|
next_state = state;
|
||||||
|
case (state)
|
||||||
|
IDLE: begin
|
||||||
|
if (data_in == 1'b0) // Détection du signal de démarrage
|
||||||
|
next_state = START;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
START: begin
|
||||||
|
if (counter >= START_LOW_TIME && data_in == 1'b1)
|
||||||
|
next_state = RESPONSE;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
RESPONSE: begin
|
||||||
|
if (counter >= RESPONSE_LOW + RESPONSE_HIGH)
|
||||||
|
next_state = SEND_DATA;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
SEND_DATA: begin
|
||||||
|
if (bit_index >= DATA_BITS)
|
||||||
|
next_state = ENDED;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
ENDED: begin
|
||||||
|
next_state = IDLE;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
endcase
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
63
Semaine_6/DHT11/tests/verilog/tb_dht11.v
Normal file
63
Semaine_6/DHT11/tests/verilog/tb_dht11.v
Normal file
@@ -0,0 +1,63 @@
|
|||||||
|
`timescale 1ns/1ps
|
||||||
|
|
||||||
|
module tb_dht11;
|
||||||
|
|
||||||
|
reg clk = 0;
|
||||||
|
always #18.5 clk = ~clk; // Génère une clock 27 MHz
|
||||||
|
|
||||||
|
// === Registres ===
|
||||||
|
wire io_dht11_sig;
|
||||||
|
reg dht11_start;
|
||||||
|
wire dht11_data_ready;
|
||||||
|
wire dht11_busy;
|
||||||
|
wire [7:0] dht11_temp_data;
|
||||||
|
wire [7:0] dht11_hum_data;
|
||||||
|
wire dht11_error;
|
||||||
|
|
||||||
|
// === Simulation du module DHT11 ===
|
||||||
|
dht11_model dht11_model (
|
||||||
|
.data(io_dht11_sig),
|
||||||
|
.clk(clk),
|
||||||
|
.rst_n(1'b1) // Reset non utilisé dans ce test
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// === Module DHT11 INTERFACE ===
|
||||||
|
dht11_interface dht11_interface (
|
||||||
|
.i_clk(clk),
|
||||||
|
.io_dht11_sig(io_dht11_sig),
|
||||||
|
.i_start(dht11_start),
|
||||||
|
.o_dht11_data_ready(dht11_data_ready),
|
||||||
|
.o_busy(dht11_busy),
|
||||||
|
.o_temp_data(dht11_temp_data),
|
||||||
|
.o_hum_data(dht11_hum_data),
|
||||||
|
.o_dht11_error(dht11_error)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
// === TEST SEQUENCE ===
|
||||||
|
initial begin
|
||||||
|
$dumpfile("runs/sim.vcd");
|
||||||
|
$dumpvars(0, tb_dht11);
|
||||||
|
dht11_start = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
$display("==== Start DHT11 Test ====");
|
||||||
|
|
||||||
|
#100;
|
||||||
|
dht11_start = 1; // Démarre la lecture des données
|
||||||
|
$display("DHT11 start...");
|
||||||
|
|
||||||
|
wait(dht11_busy); // Attend que le module soit occupé
|
||||||
|
$display("DHT11 busy...");
|
||||||
|
|
||||||
|
dht11_start = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
wait(dht11_data_ready); // Attend que les données soient prêtes
|
||||||
|
$display("DHT11 data ready...");
|
||||||
|
|
||||||
|
$display("Température : %d.%d °C", dht11_temp_data);
|
||||||
|
$display("Humidité : %d.%d %%", dht11_hum_data);
|
||||||
|
|
||||||
|
$display("==== End DHT11 Test ====");
|
||||||
|
$finish;
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
endmodule
|
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