SG90
SG90舵机需要注意区分90°、180°和360°，今天要用的舵机是360°的。
舵机是通过输入信号来控制转动的，360°舵机不同于180°舵机，它只有顺时针旋转、逆时针选择和停止，无法通过特定的信号来达到转动的角度。所以需要通过时间和转动速度的控制来调整转动角度。
SG90的外观图奉上：
红色线接VCC，棕色线接GND，橙色线接信号。
SG90（360°）需要什么信号？
首先必须明确，SG90不论是90°、180°还是360°，它需要的控制信号都是周期为20ms 的脉宽调制（PWM)信号，只是脉冲宽度从0.5ms-2.5ms在三种舵机上的作用不同。对于360°舵机来说，0.5-1.5ms的脉冲宽度实现顺时针转动，只是速度不同；1.5-2.5ms的脉冲宽度实现逆时针转动，也只是速度不同；1.5ms的脉冲宽度实现暂停。
这里还需要明确一点（举例来说），脉冲宽度为1ms、周期为20ms的脉宽调制信号需要不断传输给舵机才能保证舵机不停地顺时针转动，并不是给了一个周期信号就完事了！
整体设计
软件：Vivado 2018.3、Notepad++
硬件：FPGA（Xilinx–xc7a35tcsg324-1 ）、360°SG90舵机、杜邦线
编程语言：Verilog HDL
设计目标
通过两个按键实现舵机顺、逆时针转动一定角度。按键一直处于高电平就一直转动。
设计思路
通过状态机实现，系统通电后首先进入停止状态，即状态1，此时FPGA不断输出脉冲宽度为1.5ms、周期为20ms的脉宽调制信号给舵机，没有操作时舵机一直处于停止状态待机；按下按键1，舵机从状态1跳到状态2，FPGA开始不断输出脉冲宽度为1ms、周期为20ms的脉宽调制信号给舵机，使其一直处于顺时针转动状态；按下按键2，舵机跳转到状态3，FPGA开始不断输出脉冲宽度为2ms、周期为20ms的脉宽调制信号给舵机，使其一直处于逆时针转动状态。设计不同脉冲宽度的pwm信号可以通过分频达到。
如何设置一定的角度，不让舵机无止尽地转动呢？
设置一个定时器，每此切换状态都开始从0计数，达到预设值后舵机状态自动跳转到停止状态，注意停止状态是没有时间限制的！状态机通过定时器只会从状态2或状态3跳转到状态1。
工程源码
实现的是每次按下90°的转动。
module SG90(input rst_n,//复位信号input clk,//100MHz的系统时钟input key_1,//按键1-控制顺时针旋转input key_2,//按键2-控制逆时针旋转output reg pwm//输出信号-pwm波);reg[1:0] state;//状态机reg[30:0] cnt1;//计数1，用来生成pwm信号reg[30:0] cnt2;//计数2，用来控制状态2和状态3的时间parameter MAX = 'd31000000;//状态2、3的时间预设值，类似C的宏定义可以快速改变转动的角度always@(posedge clk or negedge rst_n)beginif(rst_n == 1'b0)//复位信号beginstate <= 2'b00;endelse begincase(state)//状态2'b00://状态1beginif(key_1 == 1'b1)//按下按键1beginstate <= 2'b01;//进入状态2cnt1 <= 'd0;//计数1重新计数，下同cnt2 <= 'd0;//计数2重新计数，下同endelse if(key_2 == 1'b1)//按下按键2beginstate <= 2'b10;//进入状态3cnt1 <= 'd0;cnt2 <= 'd0;endelse if(cnt1 <= 'd149999)//设置脉冲宽度，下同begincnt1 <= cnt1 + 1'b1;//计数器不断自加1实现计数，下同cnt2 <= cnt2 + 1'b1;//pwm <= 1'b1;//此宽度内，输出信号高电平，下同endelse if(cnt1 == 'd1999999)//设置脉冲周期，下同begincnt2 <= cnt2 + 1'b1;cnt1 <= 'd0;//计数器1重新计数来不断产生pwm信号pwm <= 1'b0;//除上面的时间宽度其余时间输出信号pwm均为低电平，下同endelse//剩余情况均自加1实现计数begincnt1 <= cnt1 + 1'b1;cnt2 <= cnt2 + 1'b1;pwm <= 1'b0;endend2'b01:beginif(cnt2 == MAX)//计数器2达到预设值，跳转到停止状态，下同beginstate <= 2'b00;//进入停止状态，下同cnt1 <= 'd0;cnt2 <= 'd0;endelse if(cnt1 <= 'd99999)begincnt1 <= cnt1 + 1'b1;cnt2 <= cnt2 + 1'b1; pwm <= 1'b1;endelse if(cnt1 == 'd1999999)begincnt1 <= 'd0;cnt2 <= cnt2 + 1'b1;pwm <= 1'b0;endelsebegincnt1 <= cnt1 + 1'b1;cnt2 <= cnt2 + 1'b1; pwm <= 1'b0;endend2'b10:beginif(cnt2 == MAX)beginstate <= 2'b00;cnt1 <= 'd0;cnt2 <= 'd0;endelse if(cnt1 <= 'd199999)begincnt1 <= cnt1 + 1'b1;cnt2 <= cnt2 + 1'b1; pwm <= 1'b1; endelse if(cnt1 == 'd1999999)begincnt1 <= 'd0;cnt2 <= cnt2 + 1'b1; pwm <= 1'b0;endelsebegincnt1 <= cnt1 + 1'b1;cnt2 <= cnt2 + 1'b1; pwm <= 1'b0; endend endcaseendend
endmodule
优化
1、添加按键消抖模块，减少舵机转动收到的操作影响。
2、添加不同角度的设置，扩大状态机实现多个角度的顺、逆时针转动。
