基于某FPGA的单脉冲发生器.doc

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1、一、设计报告：1.技术规：在clr的控制下置入脉宽data，在输入按键key的控制下，产生单次的脉冲pulse，脉冲的宽度由data8位的输入数据控制（以下称之为脉宽参数）。clk_50M为系统的时钟。2.总体设计方案：①系统功能描述：(1)分频模块：输入为总的时钟50M,经过分频以后变为100HZ。(2)延时模块：当clk为高电平且在复位脉冲clr有效时置入延时脉宽，延时5个始终周期后输出一个高电平load。(3)计数模块：脉宽参数端data接受8位的数据，经数据预置端clr装载脉宽参数，在计数允许端有效后便开始计数。该计数器设计成为减法计数的模

2、式，当其计数到0时，输出端pulse由高电平变为低电平。便可得到单脉冲的输出。②系统功能描述时序关系：可编程单脉冲发生器的操作过程是：(1)预置脉宽参数。(2)按下复位键，初始化系统。(3)按下启动键，发出单脉冲。　　以上三步可用三个按键来完成。但是，由于目标板已确定，故考虑在复位键按下后，经过延时自动产生预置脉宽参数的动作。输出的信号加到灯上，输如的脉宽有开发版上的拨码开关决定，当输入脉宽后，按下复位键置入脉宽，然后按下启动键，发出单脉冲，延时一段时间后灯开始亮，亮一段时间后灯熄灭。延时模块的时序图如下：clkclrload3.流程图的设计：　　

3、根据时序关系，可以做出图所示的流程图。　　在系统复位后，经一定的延时产生一个预置脉冲load，用来预置脉宽参数。当按键key有效后产生脉冲pulse。　　开始系统复位延时启动计数器预置脉宽计数器结束？产生单脉冲结束计数器减一二、验证方案：1.验证方案的设计：①分频模块的设计：分频模块的代码：modulediv(clk_50M,clk);//模块名及端口的定义,到endmodule。inputclk_50M;//输入端口的定义。outputclk;//输出端口的定义。reg[31：0]a=32‘d0;//定义部寄存器并赋初值。regclk=0;//给

4、输出赋初值。always(posedgeclk_50M)beginif(a==32'd500000)//判断计数器是不是记到了500000begina<=32'd0;//计数器记到了500000清零。clk=~clk;//输出脉冲取反end//结束。elsea<=a+1;//计数器没有记到了500000自加。end//结束always块。endmodule//结束分频模块。分频模块的仿真结果：在验证的时候设计了一个8分频。有波形图可以看出clk_50M经过8个周期后clk取反，实现了8分频，验证了自己的设计。②延时模块的设计：延时模块的代码：mod

5、uledely(clk,clr,load);//模块名及端口的定义,endmodule。inputclk,clr;//输入端口的定义。outputload;//输出端口的定义。reg[2:0]counta;//延时计数器。regload;//输出。always(posedgeclkornegedgeclr)beginif(!clr)//当clr为低电平时begincounta<=5;//清零。load<=0;end//结束清零。else//当clr为高电平时计数器减一。begincounta<=counta-8'd1;if(counta==8'd0

6、)//计数器减到零时，进行复位输出load为高begincounta<=8'd0;load<=1;//输出load为高。endendendendmodule//结束延时模块。延时模块的仿真结果：从波形图可以看出当clr为高电平，且时钟的上升沿到来的时候，延时5个时钟周期后输出load为高电平。③计数模块的设计：计数模块代码：modulecount(clk,data,clr,load,pulse,key);//模块名定义。inputclk,clr,load,key;//输入端口的定义。input[7:0]data;//maikuandedingyio

7、utputpulse;//输出的定义。regpulse;//输出定义为reg类型。reg[7:0]count;//计数器的定义。always(posedgeclkornegedgeclr)beginif(!clr)//低电平复位。begincount<=data;//置入脉宽。pulse<=0;//输出为零。endelseif(load==1)//load有效的时候。beginif(key==0)//当有按键按下的时候。begincount<=count-8'd1;//计数器减一。pulse<=1;//输出为高电平。if(count==8'd0)/

8、/当计数器减到零的时候。begincount<=8'd0;pulse<=0;//输出为低电平。end//endbegine