Verilog HDL语言 四位数字频率计 课程设计.doc

资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除1、设计目的和要求1、设计一个4位十进制数字频率计。2、测量范围19999Hz，采用4位数码管显示，有溢出指示。3、量程有1KHz，1MHz两档，用LED灯指示。4、读数大于9999时，频率计处于超量程状态，发出溢出指示，下次量程，量程自动增大一档。5、读数小时，频率计处于前量程状态，下次测量，量程自动减小一档。6、采用记忆显示方式，在计数与显示电路中间加以锁存电路，每次计数结束，将计数结果送锁存器锁存，并保持到下一个计数结束。2、设计原理1、基本原理频率测量的基本原理是计算每秒钟内待测信号的脉冲个数。这就要求sysclk能产生一个1s脉宽的周期信号，并对频率计的每一个计数器cntp的使能端进行同步控制。当clK_cnt高电平时允许计数，并保持其所计的数。在停止计数期间，首先需要一个锁存信号将计数器在前1s的计数值锁存进锁存器reg中，并由外部的7段译码器译出并稳定显示。原理图如图1-1脉冲形成模块计数模块译码模块控制模块分频模块量程切换模块被测信号锁存清零使能基准信号图1-12、模块原理根据数字频率计的基本原理，本文设计方案的基本思想是分为五个模块来实现其功能，即整个数字频率计系统分为分频模块、控制模块、计数模块、译码模块和量程自动切换模块等几个单元，并且分别用VHDL对其进行编程，实现了闸门控制信号、计数电路、锁存电路、显示电路等。3、设计内容1、分频模块由于晶体振荡器提供的为50MHz的时钟，而在整个频率计里将用到周期为2s，半个周期为1s的闸门信号，所以我们在此模块先分频产生0.5Hz的分频信号。always(posedge sysclk)beginif(cnt=26b10_1111_1010_1111_0000_1000_0000)begin clk_cnt=clk_cnt;cnt=0;endelsebegin cnt=cnt+1;endend二进制的26b10_1111_1010_1111_0000_1000_0000，即为十进制的50x107，由程序中的clk_cnt=clk_cnt;cnt=0;得知会产生我们想要的周期为2s的clk_int信号。仿真结果如图1-2.图1-22、 4位十进制计数器模块4位十进制计数器模块包含4位十进制的计数器，用来对施加到时钟脉冲输入端的待测信号产生的脉冲进行计数，十进制计数器具有清零控制和进位扩展输出的功能。always(posedge clkint)beginif(clk_cnt)beginif(cntp1=b1001)begin cntp1=b0000; cntp2=cntp2+1;if(cntp2=b1001)begin cntp2=b0000; cntp3=cntp3+1;if(cntp3=b1001)begin cntp3=b0000; cntp4=cntp4+1;if(cntp4=b1001)begin cntp4=b0000; led=1;本程序采用的是以累加的方法结合巧妙地if语句进行四重循环，实现四位十进制不同的高低级别，实现计数。一位十进制原理图仿真如图1-3。图1-3四位十进制原理图仿真如图1-4。图1-43、锁存模块如果计数器输出直接与译码器相连接，那么在计数过程中输出端则随输入脉冲数的增加而不断跳变，那么显示数码管则也会不断闪烁跳变，让人不能看到稳定的输出，设锁存器后，则不再跳变，便可清晰读出计数结果。其生成的功能模块如图所示：if(cntp1!=b0000|cntp2!=b0000|cntp3!=b0000|cntp4!=b0000)begincntq1=cntp1;cntq2=cntp2;cntq3=cntp3;cntq4=cntp4; cntp1=b0000;cntp2=b0000;cntp3=b0000;cntp4=b0000;4、动态扫描模块本设计采用扫描方式来实现LED数码管动态显示，控制好数码管之间的延迟时间相当重要。根据人眼视觉暂留原理，LED数码管每秒导通16次以上，人眼就无法LED数码管短暂的不亮，认为是一直点亮的（其实LED数码管是以一定频率在闪动的）。但是，延时（导通频率）也不是越小越好，因为LED数码管达到一定亮度需要一定时间。如果延时控制的不好则会出现闪动，或者亮度不够，根据经验，延时0.005S可以达到满意的效果。另外，显示的字符有变化时，可在延时到达后送一个地电平（共阴极数码管）LED数码管先短暂熄灭，再显示一个字符，可使在视觉上字符的变化更清楚。begincase(cnt14:13)b00:begin scan=b00000001;dat=cntq1; endb01:begin scan=b00000010;dat=cntq2; endb10:begin scan=b00000100;dat=cntq3; endb11:begin scan=b00001000;dat=cntq4; enddefault:begin scan=bx;dat=bx; end5、译码模块译码模块是对计数出的数进行译码显示出来。 endcasecase(dat3:0)4b0000:begin seg76:0=7b1111110:end4b0001:seg76:0=7b0110000;4b0010:seg76:0=7b1101101;4b0011:seg76:0=7b1111001;4b0100:seg76:0=7b0110011;4b0101:seg76:0=7b1011011;4b0110:seg76:0=7b1011111;4b0111:seg76:0=7b1110000;4b1000:seg76:0=7b1111111;4b1001:seg76:0=7b1111011;default:seg76:0=bX;其中分别对应着十进制的09这是个数字。6、编译仿真最后的程序的编译仿真结果如图1-5。图1-5附录1： module cymometer(seg7,scan,sysclk,clkin);output6:0seg7;output7:0scan;output led;reg led;input sysclk; /20MHz时钟信号input clkin;reg6:0seg7;reg7:0scan;reg25:0cnt;reg clk_cnt;reg2:0cntp1,cntp2,cntp3,cntp4;reg2:0cntq1,cntq2,cntq3,cntq4;reg3:0dat;always(posedge sysclk)beginif(cnt=26b1_0111_1101_0111_1000_0100_0000)begin clk_cnt=clk_cnt;cnt=0;endelsebegin cnt=cnt+1;endendalways(posedge clkint)beginif(clk_cnt)beginif(cntp1=b1001)begin cntp1=b0000; cntp2=cntp2+1;if(cntp2=b1001)begin cntp2=b0000; cntp3=cntp3+1;if(cntp3=b1001)begin cntp3=b0000; cntp4=cntp4+1;if(cntp4=b1001)begin cntp4=b0000; led=1;endendendendelse begin cntp1=cntp+1;endendelse beginif(cntp1!=b0000|cntp2!=b0000|cntp3!=b0000|cntp4!=b0000 |)begincntq1=cntp1;cntq2=cntp2;cntq3=cntp3;cntq4=cntp4; cntp1=b0000;cntp2=b0000;cntp3=b0000;cntp4=b0000; endendendalwaysbegincase(cnt14:13)b00:begin scan=b00000001;dat=cntq1; endb01:begin scan=b00000010;dat=cntq2; endb10:begin scan=b00000100;dat=cntq3; endb11:begin scan=b00001000;dat=cntq4; enddefault:begin scan=bx;dat=bx; endendcasecase(dat3:0)4b0000:begin seg76:0=7b1111110:end当然，在竞争日益激烈的现代社会中，创业是件相当困难的事。我们认为，在实行我们的创业计划之前，我们首先要了解竞争对手，吸取别人的经验教训，制订相应竞争的策略。我相信只要我们的小店有自己独到的风格，价格优惠，服务热情周到，就一定能取得大多女孩的信任和喜爱。4b0001:seg76:0=7b0110000;3www。oh//teach/student/shougong/4b0010:seg76:0=7b1101101;虽然调查显示我们的创意计划有很大的发展空间，但是各种如“漂亮女生”和“碧芝”等连锁饰品店在不久的将来将对我们的创意小屋会产生很大的威胁。4b0011:seg76:0=7b1111001;4b0100:seg76:0=7b0110011;“碧芝”隶属于加拿大的公司。这家公司原先从事首饰加工业，自助首饰的风行也自西方，随着人工饰品的欣欣向荣，自制饰品越来越受到了人们的认同。年碧芝自制饰品店在迪美购物中心开张，这里地理位置十分优越，交通四八达，由于是市中心，汇集了来自各地的游客和时尚人群，不用担心客流量问题。迪美有多家商铺，不包括柜台，现在这个商铺的位置还是比较合适的，位于中心地带，左边出口的自动扶梯直接通向地面，从正对着的旋转式楼拾阶而上就是人民广场中央，周边、条地下通道都交汇于此，从自家店铺门口经过的的顾客会因为好奇而进看一下。4b0101:seg76:0=7b1011011;4b0110:seg76:0=7b1011111;大学生的消费是多种多样，丰富多彩的。除食品外，很大一部分开支都用于。服饰，娱乐，小饰品等。女生都比较偏爱小饰品之类的消费。女生天性爱美，对小饰品爱不释手，因为饰品所展现的魅力，女人因饰品而妩媚动人，亮丽。据美国商务部调查资料显示女人占据消费市场最大分额，随社会越发展，物质越丰富，女性的时尚美丽消费也越来越激烈。因此也为饰品业创造了无限的商机。 据调查统计，有50% 的同学曾经购买过DIY饰品，有90% 的同学表示若在学校附近开设一家DIY手工艺制品，会去光顾。我们认为：我校区的女生就占了80%。相信开饰品店也是个不错的创业方针。4b0111:seg76:0=7b1110000;（二）DIY手工艺品的“热卖化”4b1000:seg76:0=7b1111111;调研提纲：4b1001:seg76:0=7b1111011;1/artide/200402131309889