编写VHDL语言,外部晶振是24MHz的,编写一个10KHz的时钟输出

时间: 2023-02-26 17:05:42 浏览: 32
你可以使用下面的代码来实现在VHDL语言中输出10KHz的时钟,其中外部晶振频率为24MHz: ``` library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.all; entity clk_divider is Port ( clk_in : in std_logic; clk_out : out std_logic); end clk_divider; architecture Behavioral of clk_divider is signal clk_count : integer range 0 to 2400-1 := 0; begin process(clk_in) begin if rising_edge(clk_in) then clk_count <= clk_count + 1; end if; end process; clk_out <= '1' when clk_count = 2400/20-1 else '0'; end Behavioral; ``` 请注意,这是一个基本的框架,您可能需要根据您的特定需求进行调整。
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编写VHDL语言,外部晶振是24Hz的,编写一个10KHz的时钟输出

下面是一个例子: ``` library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; entity clk_div is Port ( clk : in STD_LOGIC; clk_out : out STD_LOGIC); end clk_div; architecture Behavioral of clk_div is signal count : integer range 0 to 240 := 0; begin process (clk) begin if rising_edge(clk) then if count = 240 then count <= 0; clk_out <= not clk_out; else count <= count + 1; end if; end if; end process; end Behavioral; ``` 这是一个频率除法器,它将24Hz的输入时钟除以240得到10kHz的输出时钟。您可以修改除数,以获得不同的输出频率。

使用VHDL语言,外部晶振是24Hz的,编写一个10KHz的时钟输出

VHDL语言中可以使用“for循环”来模拟一个10KHz的时钟输出,具体步骤如下:1. 将外部晶振输入到一个计数器中;2. 将计数器设置为2400,这意味着每2400个外部晶振脉冲,计数器就会触发一次;3. 将计数器的输出作为10KHz时钟输出。

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以下是一个基于DWA算法的DAC电路的VHDL代码示例: vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity DWA_DAC is generic( DATA_WIDTH : integer := 8; -- 数据位宽 RESOLUTION : integer := 8; -- DAC分辨率 REFERENCE_VOLTAGE : real := 5.0 -- 参考电压 ); port( clk : in std_logic; -- 时钟信号 reset : in std_logic; -- 复位信号 data_in : in std_logic_vector(DATA_WIDTH - 1 downto 0); -- 输入数据 analog_out : out std_logic_vector(RESOLUTION - 1 downto 0) -- 模拟输出 ); end DWA_DAC; architecture Behavioral of DWA_DAC is signal accumulator : real := 0.0; -- 累加器 signal delta : real := 0.0; -- Delta变量 signal step_size : real := 0.0; -- 步长 begin process(clk) begin if rising_edge(clk) then if reset = '1' then -- 复位 accumulator <= 0.0; delta <= 0.0; step_size <= REFERENCE_VOLTAGE / (2 ** RESOLUTION); else delta <= (real(unsigned(data_in)) / (2 ** DATA_WIDTH) - accumulator); accumulator <= accumulator + step_size * delta; analog_out <= std_logic_vector(to_unsigned(integer(accumulator / step_size), RESOLUTION)); end if; end if; end process; end Behavioral; 该代码定义了一个名为DWA_DAC的实体,该实体包含了输入时钟信号、复位信号、输入数据以及模拟输出。在architecture中,我们定义了三个信号:accumulator表示累加器,delta表示Delta变量,step_size表示步长。在时钟上升沿触发的process过程中,我们首先判断是否需要复位。如果需要复位,则将累加器、Delta变量和步长都重置为初始值;否则,我们计算出当前输入数据与累加器之间的差值,并将这个差值乘以步长,更新累加器的值。最后,我们将模拟输出设置为累加器值除以步长转换为整数后的结果。 需要注意的是,由于DWA算法中使用了实数运算,因此在VHDL中我们需要使用real类型来定义信号和变量,同时需要导入ieee.numeric_std.all库来支持实数运算。在实现时,需要根据具体的DAC芯片规格来设置RESOLUTION和REFERENCE_VOLTAGE的值。
下面是一个完整的 VHDL 代码,用于实现一个 8x8 的点阵显示电路。这个代码包括一个顶层实体以及一个内部的模块,用于将输入数据转换为适合点阵显示的格式。 vhdl entity matrix_display_top is port ( clk : in std_logic; data_in : in std_logic_vector(7 downto 0); row : out std_logic_vector(7 downto 0); col : out std_logic_vector(7 downto 0) ); end entity; architecture rtl of matrix_display_top is signal matrix_data : std_logic_vector(63 downto 0); signal matrix_row : std_logic_vector(7 downto 0); signal matrix_col : std_logic_vector(7 downto 0); begin matrix_display_unit: entity work.matrix_display port map ( clk => clk, data_in => data_in, row => matrix_row, col => matrix_col ); process(clk) begin if rising_edge(clk) then -- 将矩阵数据存储到顶层信号中 matrix_data <= matrix_row & matrix_col; -- 将行和列信号传递到输出端口 row <= matrix_row; col <= matrix_col; end if; end process; end architecture; entity matrix_display is port ( clk : in std_logic; data_in : in std_logic_vector(7 downto 0); row : out std_logic_vector(7 downto 0); col : out std_logic_vector(7 downto 0) ); end entity; architecture rtl of matrix_display is signal matrix : std_logic_vector(63 downto 0); signal index : integer := 0; begin process(clk) begin if rising_edge(clk) then -- 将输入数据存储到矩阵中 matrix(index) <= data_in; -- 更新索引值 index <= (index + 1) mod 64; end if; end process; -- 将行和列信号与矩阵中的值进行映射 row <= matrix(7 downto 0); col <= matrix(15 downto 8) & matrix(23 downto 16) & matrix(31 downto 24) & matrix(39 downto 32) & matrix(47 downto 40) & matrix(55 downto 48) & matrix(63 downto 56); end architecture; 顶层实体 matrix_display_top 实例化了一个内部的模块 matrix_display,将输入的数据转换为适合点阵显示的格式,并将结果传递到输出端口。内部模块 matrix_display 与前面提到的代码相同,使用一个 64 位的信号 matrix 来存储输入的数据,并将其映射到 row 和 col 信号中。 注意,在顶层实体中,需要将 matrix_row 和 matrix_col 信号从内部模块传递到输出端口。这些信号包含了转换后的数据,可以直接传递给输出端口。 这个代码只是一个简单的示例,你可以根据自己的需求进行修改和扩展。例如,你可以添加一个使点阵显示闪烁的控制信号,或者使用 PWM 技术来控制点阵的亮度。
好的,以下是一个简单的数字时钟的VHDL代码示例: vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity digital_clock is port( clk: in std_logic; reset: in std_logic; hour: out std_logic_vector(3 downto 0); minute: out std_logic_vector(5 downto 0); second: out std_logic_vector(5 downto 0) ); end digital_clock; architecture behavioral of digital_clock is signal count: unsigned(23 downto 0) := (others => '0'); signal sec: unsigned(5 downto 0); signal min: unsigned(5 downto 0); signal hr: unsigned(3 downto 0); begin process(clk, reset) begin if reset = '1' then count <= (others => '0'); sec <= (others => '0'); min <= (others => '0'); hr <= (others => '0'); elsif rising_edge(clk) then count <= count + 1; if count = 25000000 then -- 1 second count <= (others => '0'); sec <= sec + 1; if sec = 60 then sec <= (others => '0'); min <= min + 1; if min = 60 then min <= (others => '0'); hr <= hr + 1; if hr = 24 then hr <= (others => '0'); end if; end if; end if; end if; end if; end process; hour <= std_logic_vector(hr); minute <= std_logic_vector(min); second <= std_logic_vector(sec); end behavioral; 上述代码中,我们定义了一个名为digital_clock的实体,它具有四个端口:clk是时钟输入,reset是重置输入,hour、minute和second是时钟输出。 在体系结构behavioral中,我们定义了一个名为count的信号,它用于计算时钟的节拍。我们还定义了三个名为sec、min和hr的信号,它们分别表示秒、分和时。在进程中,我们使用时钟和重置信号来更新这些信号,并将它们转换为输出信号。每当计数器达到25000000时,我们将秒数加1,如果秒数达到60,则将分钟加1,如果分钟达到60,则将小时加1,如果小时达到24,则将小时重置为0。 最后,我们将小时、分钟和秒信号转换为std_logic_vector类型,并将它们分别分配给hour、minute和second输出端口。 请注意,这只是一个简单的示例,实际的数字时钟可能需要更复杂的功能和处理。
编写一个RTOS操作系统需要涉及到许多方面的知识,包括操作系统原理、嵌入式系统、硬件设计、VHDL语言等。下面给出一个简单的示例,演示如何使用VHDL编写一个基于时间片轮换算法的RTOS操作系统。 我们将操作系统设计成一个多任务系统,每个任务都有自己的优先级和时间片。任务可以在运行时切换,以实现并发执行。下面是一个简单的任务控制块(TCB)的定义: vhdl entity task_control_block is generic ( TASK_NAME_LENGTH : natural := 8; -- 任务名称的最大长度 MAX_PRIORITY : natural := 5; -- 最大优先级数 MAX_TIME_SLICE : natural := 10 -- 最大时间片长度 ); port ( clk : in std_logic; -- 时钟信号 reset : in std_logic; -- 复位信号 task_ready : out std_logic_vector(MAX_PRIORITY-1 downto 0); -- 每个优先级的任务就绪状态 task_running : out std_logic_vector(MAX_PRIORITY-1 downto 0); -- 每个优先级的任务运行状态 task_name : out std_logic_vector(TASK_NAME_LENGTH-1 downto 0); -- 当前运行任务的名称 task_time_slice : out natural range 0 to MAX_TIME_SLICE -- 当前运行任务的时间片 ); end entity task_control_block; architecture Behavioral of task_control_block is type task_record is record name : std_logic_vector(TASK_NAME_LENGTH-1 downto 0); priority : natural range 1 to MAX_PRIORITY; time_slice : natural range 1 to MAX_TIME_SLICE; stack_pointer : std_logic_vector(31 downto 0); end record; type task_array is array(1 to MAX_PRIORITY) of task_record; signal task_table : task_array; signal current_priority : natural range 1 to MAX_PRIORITY; signal current_time_slice : natural range 1 to MAX_TIME_SLICE; signal current_task_name : std_logic_vector(TASK_NAME_LENGTH-1 downto 0); signal task_ready_internal : std_logic_vector(MAX_PRIORITY-1 downto 0); signal task_running_internal : std_logic_vector(MAX_PRIORITY-1 downto 0); function find_next_task_priority return natural range 1 to MAX_PRIORITY is variable next_priority : natural range 1 to MAX_PRIORITY; begin next_priority := current_priority; loop next_priority := next_priority mod MAX_PRIORITY + 1; if task_ready_internal(next_priority-1) = '1' then return next_priority; end if; end loop; end function; begin -- 初始化任务表 task_table(1).name := "TASK1"; task_table(1).priority := 1; task_table(1).time_slice := 5; task_table(1).stack_pointer := x"00000000"; task_table(2).name := "TASK2"; task_table(2).priority := 2; task_table(2).time_slice := 3; task_table(2).stack_pointer := x"00000000"; task_table(3).name := "TASK3"; task_table(3).priority := 3; task_table(3).time_slice := 2; task_table(3).stack_pointer := x"00000000"; task_table(4).name := "TASK4"; task_table(4).priority := 4; task_table(4).time_slice := 2; task_table(4).stack_pointer := x"00000000"; task_table(5).name := "TASK5"; task_table(5).priority := 5; task_table(5).time_slice := 1; task_table(5).stack_pointer := x"00000000"; process (clk, reset) begin if reset = '1' then current_priority <= 1; current_time_slice <= task_table(current_priority).time_slice; current_task_name <= task_table(current_priority).name; task_ready_internal <= (others => '1'); task_running_internal <= (others => '0'); elsif rising_edge(clk) then -- 更新当前任务的时间片 current_time_slice <= current_time_slice - 1; -- 如果当前任务的时间片用完了,就切换到下一个任务 if current_time_slice = 0 then current_priority <= find_next_task_priority; current_time_slice <= task_table(current_priority).time_slice; current_task_name <= task_table(current_priority).name; end if; -- 更新任务状态 task_ready_internal <= (others => '0'); task_running_internal <= (others => '0'); task_ready_internal(current_priority-1) <= '1'; task_running_internal(current_priority-1) <= '1'; -- 输出信号 task_ready <= task_ready_internal; task_running <= task_running_internal; task_name <= current_task_name; task_time_slice <= current_time_slice; end if; end process; end architecture Behavioral; 在这个任务控制块中,我们定义了一个任务记录(task_record)类型,用于存储每个任务的名称、优先级、时间片和堆栈指针等信息。我们使用一个任务数组(task_array)来存储所有的任务记录。在实现中,我们将任务控制块的输入输出信号定义为顶层模块的端口,以便于与其他模块进行连接。 在主程序中,我们可以实例化任务控制块,并将其与其他模块(如时钟模块、中断控制器、任务代码等)进行连接,以实现完整的RTOS操作系统。
2FSK调制器是一种数字电路,用于将数字信号转换成频率偏移的调制信号。以下是一个基于VHDL的2FSK调制器的简单设计: vhdl library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity FSK_modulator is port ( input_clk : in std_logic; input_data : in std_logic; output_mod : out std_logic ); end entity; architecture Behavioral of FSK_modulator is constant f1 : integer := 1000; -- Frequency for bit = '0' constant f2 : integer := 2000; -- Frequency for bit = '1' constant fs : integer := 8000; -- Sampling frequency signal phase : integer range 0 to 2**16-1 := 0; -- Current phase signal period : integer range 0 to fs-1 := 0; -- Current period begin process (input_clk) begin if rising_edge(input_clk) then -- Increment phase and period counters phase <= phase + (2**16) * (input_data xor '1'); period <= period + 1; -- Calculate frequency offset according to input bit if input_data = '0' then output_mod <= std_logic(to_unsigned(trunc(sin(to_real(phase) * 2.0 * pi / 2**16) * 127 + 128), 8)); else output_mod <= std_logic(to_unsigned(trunc(sin(to_real(phase) * 2.0 * pi / 2**16) * 127 + 128), 8)); end if; -- Reset phase and period counters at the end of each cycle if period = fs-1 then phase <= 0; period <= 0; end if; end if; end process; end architecture; 该设计将输入数据转换为调制信号输出,其中“0”位对应一个频率,而“1”位对应另一个频率。在这个例子中,我们使用了正弦函数来生成频率偏移的调制信号。需要注意的是,这个例子是一个简单的实现,可能需要根据具体的应用场景进行修改和优化。
好的,我可以为您提供一份基于VHDL的30进制数码管显示的计时器代码,但是需要注意的是,具体的电路实现需要根据硬件平台的具体情况进行调整。 以下是基于VHDL的30进制数码管显示的计时器代码: vhdl --定义时钟频率为100MHz library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; entity timer is Port ( clk : in STD_LOGIC; reset : in STD_LOGIC; seg : out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0); an : out STD_LOGIC_VECTOR (4 downto 0)); end timer; architecture Behavioral of timer is signal counter : integer range 0 to 29999999 := 0; --定义计数器,范围为0到29999999 signal sec : integer range 0 to 29 := 0; --定义秒数,范围为0到29 signal min : integer range 0 to 29 := 0; --定义分钟数,范围为0到29 signal hour : integer range 0 to 29 := 0; --定义小时数,范围为0到29 signal seg_out : STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0); --定义数码管段选信号输出 signal an_out : STD_LOGIC_VECTOR (4 downto 0); --定义数码管位选信号输出 begin --时钟分频 process (clk, reset) begin if reset = '1' then counter <= 0; elsif rising_edge(clk) then if counter = 29999999 then --当计数器达到最大值时,清零并更新时分秒数 counter <= 0; sec <= sec + 1; if sec = 30 then sec <= 0; min <= min + 1; end if; if min = 30 then min <= 0; hour <= hour + 1; end if; if hour = 30 then hour <= 0; end if; else counter <= counter + 1; end if; end if; end process; --数码管显示 process (sec, min, hour) begin case sec is when 0 => seg_out <= "11111001"; --显示0 when 1 => seg_out <= "01100000"; --显示1 when 2 => seg_out <= "11011001"; --显示2 when 3 => seg_out <= "11110011"; --显示3 when 4 => seg_out <= "01100110"; --显示4 when 5 => seg_out <= "10110110"; --显示5 when 6 => seg_out <= "10111110"; --显示6 when 7 => seg_out <= "11100000"; --显示7 when 8 => seg_out <= "11111110"; --显示8 when 9 => seg_out <= "11110110"; --显示9 when 10 => seg_out <= "11101110"; --显示A when 11 => seg_out <= "00111110"; --显示b when 12 => seg_out <= "10011100"; --显示C when 13 => seg_out <= "01111001"; --显示d when 14 => seg_out <= "10011110"; --显示E when 15 => seg_out <= "10001110"; --显示F when 16 => seg_out <= "11011110"; --显示H when 17 => seg_out <= "00110000"; --显示L when 18 => seg_out <= "00010101"; --显示n when 19 => seg_out <= "11111100"; --显示P when 20 => seg_out <= "11001110"; --显示r when 21 => seg_out <= "10110100"; --显示t when 22 => seg_out <= "00111000"; --显示U when 23 => seg_out <= "01101010"; --显示Y when 24 => seg_out <= "11111000"; --显示Z when 25 => seg_out <= "00000000"; --显示空格 when 26 => seg_out <= "00111111"; --显示- when 27 => seg_out <= "00001010"; --显示. when 28 => seg_out <= "00000001"; --显示冒号 when 29 => seg_out <= "00000100"; --显示句号 when others => null; end case; case an_out is when 0 => an <= "11110"; --数码管第一位 when 1 => an <= "11101"; --数码管第二位 when 2 => an <= "11011"; --数码管第三位 when 3 => an <= "10111"; --数码管第四位 when 4 => an <= "01111"; --数码管第五位 when others => null; end case; end process; end Behavioral; 注:以上代码仅供参考,具体实现还需根据硬件平台进行调整。

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