一、硬件與架構(gòu)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目中用到的設(shè)備有：PC、FPGA、溫度傳感器DS18B20、蜂鳴器（beep）、數(shù)碼管（segment）。

對(duì)于本次的項(xiàng)目，我的任務(wù)是將之前的溫度檢測(cè)項(xiàng)目的架構(gòu)再進(jìn)行細(xì)分，以及將相應(yīng)的代碼寫(xiě)出來(lái)并且能夠上板調(diào)試出來(lái)。

之前的溫度檢測(cè)項(xiàng)目的架構(gòu)主要分了九個(gè)模塊：分別是uart_rx模塊、ascii_hex模塊、opcode模塊、control模塊、byte模塊、bit模塊、seg_disp模塊、hex_ascii模塊、uart_tx模塊，具體的架構(gòu)圖如圖1所示：

在上面溫度檢測(cè)架構(gòu)（圖1）的基礎(chǔ)上，我將架構(gòu)再進(jìn)行了細(xì)分，分成了11個(gè)模塊：分別是uart_rx模塊、ascii_hex模塊、opcode模塊、control模塊、byte模塊、溫度比較模塊、溫度計(jì)算轉(zhuǎn)換模塊、bit模塊、seg_disp模塊、hex_ascii模塊、符號(hào)補(bǔ)全模塊、uart_tx模塊，具體的架構(gòu)圖如圖2所示：

該項(xiàng)目架構(gòu)細(xì)分前后的主要區(qū)別主要是：將細(xì)分之前的control模塊分解成了control模塊、溫度比較模塊、溫度計(jì)算比較轉(zhuǎn)換模塊、符號(hào)補(bǔ)全模塊、以及將opcode模塊的輸出設(shè)置為地址指令和數(shù)據(jù)指令一起輸出。

二、架構(gòu)細(xì)分后的優(yōu)點(diǎn)

我個(gè)人認(rèn)為有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、 讓每一個(gè)模塊的功能更加清晰，看起來(lái)比較直觀（讓剛接觸到該項(xiàng)目的新手，能夠比較短時(shí)間內(nèi)了解各個(gè)模塊的功能）；

2、 讓思路更加清晰，方便寫(xiě)相應(yīng)地代碼，減少因代碼過(guò)多而導(dǎo)致容易發(fā)生錯(cuò)誤的問(wèn)題（細(xì)分前的control模塊代碼多，功能多，使得看或者寫(xiě)代碼時(shí)有一定的難度）；

3、 方便對(duì)每一個(gè)模塊進(jìn)行相應(yīng)地測(cè)試（方便寫(xiě)測(cè)試文件）。

三、產(chǎn)生問(wèn)題及解決方案

在細(xì)分該項(xiàng)目的過(guò)程中，我所遇到的問(wèn)題有以下三點(diǎn)：

1、 對(duì)各個(gè)細(xì)分模塊的輸入和輸出信號(hào)定義不太清晰（不知道該設(shè)置多少個(gè)輸入和輸出信號(hào)）；

2、 對(duì)模塊之前的閑忙信號(hào)定義比較模糊（不太清楚哪些模塊之間需要定義閑忙信號(hào)）；

3、 上板調(diào)試時(shí)，數(shù)碼管上能夠正常顯示讀取到的溫度值，而pc上卻出現(xiàn)了亂碼（沒(méi)有顯示讀取到的溫度值）；

對(duì)于以上提到的三個(gè)問(wèn)題，我分別做了如下的處理：對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題、我先將能夠想到的輸入或者輸出信號(hào)先定義好（多除少補(bǔ)），再結(jié)合細(xì)分架構(gòu)之前對(duì)應(yīng)的輸入和輸出進(jìn)行定義；對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題、我先考慮各個(gè)模塊之間的信號(hào)處理時(shí)間，看看哪些模塊之間需要用到閑忙信號(hào)，最后再結(jié)合細(xì)分架構(gòu)之前各個(gè)模塊之前的閑忙信號(hào)設(shè)置；對(duì)于第三個(gè)問(wèn)題、我使用signaltap從uart_tx模塊、符號(hào)補(bǔ)全模塊、hex_ascii模塊、溫度計(jì)算比較轉(zhuǎn)換模塊依次進(jìn)行查找問(wèn)題，最后查找出是某一個(gè)輸出信號(hào)的位寬定義的問(wèn)題。

總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)本次溫度檢測(cè)項(xiàng)目架構(gòu)細(xì)分，讓我對(duì)該項(xiàng)目更加的了解了，以及在一定程度上擴(kuò)展我的設(shè)計(jì)思路，同時(shí)也讓我對(duì)signaltap的使用更加熟悉了（用signaltap找bug確實(shí)是一種很好的方法），還有就是也讓我體驗(yàn)到了一絲的成就感。

以上就是本人優(yōu)化溫度檢測(cè)工程架構(gòu)的心得筆記，感興趣的朋友可以在留言中與我進(jìn)行交流討論！

審核編輯黃昊宇