本篇是FPGA之旅设计的第十二例，在前面的例程中，完成了DS18B20温度传感器数据的采集，并且将采集到的数据显示在数码管上。由于本例将对温湿度传感器DHT11进行采集，而且两者的数据采集过程类似，所以可以参考一下前面的例程。本例将通过signal top实时采集波形，确定采集到的数据是正确了(数据中带了校验)。

应用电路如下，和DS18B20一样，只需要一根数据线与FPGA进行通信。每次通信都是FPGA发起的，随后DHT11会输出40bit的数据给FPGA。温度测试范围为0-50℃，湿度测试范围为20-90%RH(相对湿度)，简单了解一下即可。

数据传输一共包括三个部分

• 开始采集 : FPGA拉低数据线，然后释放，等等DHT11响应

• 数据采集 : 这部分一共需要传输40bit的数据，分别为(高到底) 8bit湿度整数位，8bit湿度小数位，8bit温度整数位，8bit温度小数位,8bit校验和。校验和 = 数据之和，通过这个可以判断接收到的数据是否正确。

• 采集结束：从机拉低约50us后，主机拉低

官方图如下，下面详细说明一下各个部分。

从图中可以看到，开始采集包括两个部分，主机和从机。主机先拉低总线18ms，然后拉高20-40us后释放总线，然后从机响应拉低总线80us后，拉高总线80us，就完成了。这里的拉低拉高时间都不是一个固定值，可以根据实际情况来决定。

开始采集结束后，就是数据传输了，一根总线最关心的问题就是如何表示数据1和数据0了。

数据0表示如下

可以看到，无论是数据0还是数据1，总线拉低的时间都是一样的，所以在判断数据0和数据1，只需要根据高电平的持续时间即可。

在从机拉低50us后，FPGA将总线拉高即可。

以上就是DHT11数据传输的全部内容，还是比较容易的哈。

(一). 状态机确定

通过上面的时序图，可以确定，采集过程可以大致分为六个阶段，其中请求部分可以分为FPGA请求和DHT11应答两个部分,具体如下。

      (二). 计时周期数确定

在时序图中，提到了18ms，26-28us，20-40us，50us，70us，80us等等，但是经过分析后，并不需要定义这么多个计时周期数，只需要定义两个即可。为什么只定义这两个就可以了呢？

在时序图中，需要FPGA判断时间的，有两个位置，一个是FPGA拉低18ms以上，另外一个是判断数据表示是数据0还是数据1。第一个很清楚就是18ms。数据0表示的数据位26-28us，为了保险起见，这里设置为35us，如果高电平的持续时间低于35us，那么就表示数据0。

在编写代码的时候，低电平是不需要处理的，只需要通过下降沿当前的传输状态即可。例如说在dht11响应的阶段，只需要判断是否产生了下降沿，至于其高电平和低电平各种持续了多长的时间，这个可以忽略。

(三). 状态转移编写

从状态转移条件可以看到，都是通过下降沿，和周期计数来作为条件进行转移的。

      (四). 采集数据存储

根据手册的指示，先发送高位，后发送低位，按照条件来进行存储即可。

计数校验和，2C + 02 + 1C + 06 = 50,可以知道数据采集正确。

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