本实验任务是利用FPGA Verilog HDL语言设计一个PWM控制器,要求将频率为50MHz的输入时钟信号进行分频,与此同时,改变其占空比,相关要求如下所示: 表1:输出信号的频率控制表 SW2 SW1 SW0 输出信号频率 0 0 0 4分频,50/4 MHz 0 0 1 8分频,50/8 MHz 0 1 0 16分频,50/16 MHz 0 1 1 32分频,50/32 MHz 1 0 0 64分频,50/64 MHz 1 0 1 128分频,50/128 MHz 表2:输出信号的占空比 SW4 SW3 输出信号的占空比 0 0 1/2 即50% 0 1 3/4 即75% 1 0 1/4 即25% 1 1 1/8 即12.5%,给出代码
时间: 2023-06-18 13:02:37 浏览: 71
以下是一个简单的PWM控制器的Verilog代码,可以实现根据表1和表2的要求对输入时钟信号进行分频并调整占空比:
```verilog
module pwm_controller(
input clk, // 时钟信号
input [4:0] sw, // 开关SW
output reg pwm // PWM输出信号
);
reg [5:0] count = 6'h00; // 计数器
reg [2:0] div = 3'b000; // 分频器
reg [1:0] duty = 2'b10; // 占空比
always @(posedge clk) begin
// 计数器递增
count <= count + 1;
// 根据SW设置分频器
case(sw[2:0])
3'b000: div <= 3'b011; // 4分频
3'b001: div <= 3'b010; // 8分频
3'b010: div <= 3'b001; // 16分频
3'b011: div <= 3'b000; // 32分频
3'b100: div <= 3'b101; // 64分频
3'b101: div <= 3'b110; // 128分频
endcase
// 根据SW设置占空比
case(sw[4:3])
2'b00: duty <= 2'b10; // 1/2
2'b01: duty <= 2'b11; // 3/4
2'b10: duty <= 2'b01; // 1/4
2'b11: duty <= 2'b00; // 1/8
endcase
// 根据分频器和占空比生成PWM信号
if(count < div) begin
pwm <= 1'b0;
end else if(count == div) begin
pwm <= 1'b1;
end else if(count < (div + duty)) begin
pwm <= 1'b1;
end else begin
pwm <= 1'b0;
count <= 6'h00;
end
end
endmodule
```
在上面的代码中,我们首先定义了三个寄存器:`count`表示计数器,用于计算PWM输出信号的占空比;`div`表示分频器,用于控制输出信号的频率;`duty`表示占空比,用于根据SW设置占空比。
在时钟上升沿触发的always块中,我们首先将计数器`count`递增1。然后,我们根据SW的值设置分频器`div`和占空比`duty`。接下来,我们通过组合逻辑生成PWM输出信号:当计数器`count`小于分频器`div`的值时,PWM输出为0;当计数器等于分频器`div`的值时,PWM输出为1,表示占空比的起始位置;当计数器的值在起始位置和起始位置加上占空比之间时,PWM输出为1,表示占空比的高电平;当计数器的值大于起始位置加上占空比之后,PWM输出为0,表示占空比的低电平。在最后一个else块中,我们将计数器复位,重新开始计数。
最后,我们将PWM输出信号作为模块的输出端口。可以将这个模块实例化到顶层模块中,并将SW开关连接到模块的输入端口,以实现PWM输出信号的控制。