VHDL多路波形发生器实验报告

VHDL多路波形发生器实验报告基本要求：1、对输入时钟信号进行分频，实现三路互差120°的信号。2、实现输出信号的占空比控制clk:输入时钟信号reset:同步复位信号（低电平有效）div:输入分频控制信号(注意：6n分频)ctrl:占空比控制信号ctrl=1时,占空比为1:1ctrl=2时,占空比为1:2ctrl=3时,占空比为2:1A,B,C:三路输出信号设计思路:实验为6n分频，用变量s来控制，0~6n-1这六个数，当时钟信号每来一个上升沿时加1，当为6n-1时清零；定义N为常量，通过改变N的值改变分频；ctrl值不同时，占空比不同，用case语句控制，ctrl分别为01，10，11和其他；具体波形的实现用if语句，当占空比为1时，A输出信号在s=0和s=3*n时翻转，B输出信号在s=2*n和s=5*n时翻转，C输出信号在s=4*n和s=n的时候翻转。当占空比为1：2时，A输出信号在s=0和s=2*n时翻转，B输出信号在s=2*n和s=4*n时翻转，C输出信号在s=4*n和s=0的时候翻转。当占空比为2：1时，A输出信号在s=0和s=4*n时翻转，B输出信号在s=2*n和s=0时翻转，C输出信号在s=4*n和s=2*n的时候翻转；在占空比为1和1：2时，C输出信号应比B慢120度，但是实际输出超前B，所以要对C输出进行反相；同理，在占空比为2：1时，要对B、C分别进行反向。用if语句判断是否复位，若非，则执行case语句。流程图：源程序libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_arith.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitytopisport(clk,reset:instd_logic;ctrl:instd_logic_vector(1downto0);A,B,C:outstd_logic);endtop;architecturereloftopissignaltemp1,temp2,temp3,temp4,temp5:std_logic;constantN:integer:=1;signals:integerrange0to6*N-1;beginprocess(clk,reset,ctrl)beginif(reset='0')thentemp1<='0';temp2<='0';temp3<='0';temp4<='0';temp5<='0';s<=0;elsecasectrliswhen"01"=>if(clk'eventandclk='1')thenifs=6*N-1thens<=0;elses<=s+1;endif;ifs=0thentemp1<=nottemp1;endif;ifs=3*Nthentemp1<=nottemp1;endif;ifs=2*Nthentemp2<=nottemp2;endif;ifs=5*Nthentemp2<=nottemp2;endif;ifs=4*Nthentemp4<=nottemp4;endif;ifs=Nthentemp4<=nottemp4;endif;endif;temp3<=nottemp4;when"10"=>if(clk'eventandclk='1')thenifs=6*N-1thens<=0;elses<=s+1;endif;ifs=0thentemp1<=nottemp1;endif;ifs=2*Nthentemp1<=nottemp1;endif;ifs=2*Nthentemp2<=nottemp2;endif;ifs=4*Nthentemp2<=nottemp2;endif;ifs=4*Nthentemp4<=nottemp4;endif;ifs=0thentemp4<=nottemp4;endif;endif;temp3<=nottemp4;when"11"=>if(clk'eventandclk='1')thenifs=6*N-1thens<=0;elses<=s+1;endif;ifs=0thentemp1<=nottemp1;endif;ifs=4*Nthentemp1<=nottemp1;endif;ifs=2*Nthentemp5<=nottemp5;endif;ifs=0thentemp5<=nottemp5;endif;ifs=4*Nthentemp4<=nottemp4;endif;ifs=2*Nthentemp4<=nottemp4;endif;endif;temp2<=nottemp5;temp3<=nottemp4;whenothers=>temp1<='0';temp2<='0';temp3<='0';endcase;endif;endprocess;A<=temp1;B<=temp2;C<=temp3;endrel;仿真波形：整体波形：当ctrl=1当ctrl=2当ctrl=3复位当ctrl=其他：实验过程遇到的问题：在程序设计时，开始不知该怎样使A,B,C互差120度，开始是想通过定义一个变量，每来一个上升沿加1，从0开始，A路信号除3n取余为0则翻转，B路信号除3n取余为1则翻转，C路信号除3n取余为2则翻转，我觉得这样的想法应该没有错，可是实际却调不出来，可能是某处逻辑有问题，后来就模仿老师给的6分频程序，设计了现在的程序。开始设计好程序后，进行仿真时不停地报错，却找不出错误，后来将整个程序分为小部分来做，解决了每一部分的