fpga实现PWM相移90度且带死区

FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，常用于实现定制化的数字信号处理功能。要实现在FPGA上生成PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）信号并将其相位移90度以及添加死区时间，你可以按照以下步骤进行设计：

1. **基本PWM模块**:
- 使用计数器产生基本的周期性脉冲序列，例如每个周期内的高电平时间和低电平时间按比例分配，形成占空比。

2. **相位移（90度）**:
- 将原始的PWM波形通过延迟单元（如移位寄存器或D触发器），使其在时间上滞后90度。这意味着高电平变为低电平时，之前应该处于低电平状态，反之亦然。

3. **死区时间**:
- 添加一个额外的阶段，在PWM波形从低电平向高电平切换之前和之后插入一段无信号输出的时间，这被称为死区时间。这可以防止两个连续的PWM信号同时激活导致硬件冲突。

4. **配置和连接**:
- 在FPGA的设计环境中，将上述逻辑块连接起来，并配置好相应的控制信号，比如计数器的初始化值、相移步长和死区长度。

5. **编程和验证**:
- 使用高级综合工具（如VHDL或Verilog）编写描述上述功能的硬件描述语言（HDL）代码，然后在FPGA开发板上进行编译、下载和仿真，确保功能正确无误。

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fpga实现两路PWM输出，两路PWM波形之间相移90度且带死区，请用verilog语言写出相关代码

在Verilog语言中，要实现FPGA中两路PWM输出，相位相差90度并带有死区功能，可以使用DFF (触发器) 和计数器来构建基本的PWM信号生成结构。以下是一个简化的示例，假设我们使用的是同步模式：

module pwm_generator (
    input clk,       // 主时钟
    input rst,       // 外部复位信号
    input [15:0] duty_cycle_1, // PWM1周期占空比
    input [15:0] duty_cycle_2, // PWM2周期占空比
    output [15:0] pwm_out_1,  // PWM1输出
    output [15:0] pwm_out_2   // PWM2输出
);

parameter WIDTH = 16;  // PWM输出宽度

// 初始化计数器
reg [WIDTH-1:0] counter_1, counter_2;
reg [1:0] deadzone_flag;

always @(posedge clk or negedge rst) begin
    if (~rst) begin
        counter_1 <= 0;
        counter_2 <= 0;
        deadzone_flag <= 0;
    end else if (counter_1 == duty_cycle_1 - 1) begin
        counter_1 <= 0;
        // 相位差90度，counter_2加1
        counter_2 <= counter_2 + 1;
    end else if (counter_2 == duty_cycle_2 - 1) begin
        counter_2 <= 0;
        // 如果deadzone_flag=0, 计数器1加1
        if (!deadzone_flag)
            counter_1 <= counter_1 + 1;
        else
            deadzone_flag <= 0;  // 到达死区结束标志
    end else begin
        // 没有到达占空比边界，正常计数
        counter_1 <= counter_1 + 1;
        counter_2 <= counter_2 + 1;
    end

    // 根据计数值生成PWM波形，这里仅作示例，实际应用需要根据具体硬件配置调整
    pwm_out_1 <= {counter_1, ~counter_1};
    pwm_out_2 <= {counter_2, ~counter_2};
end

endmodule

//

PWM封波、PWM互补、PWM死区、PWM窄脉冲抑制

PWM（Pulse Width Modulation）是一种数字信号调制技术，常用于控制电机、LED灯等设备的电流或电压。在PWM信号中，信号的占空比被用来表示输出电压或电流的平均值。下面是关于PWM封波、PWM互补、PWM死区和PWM窄脉冲抑制的一些概念：

1. PWM封波：封波是指PWM信号的最高点和最低点保持不变，而宽度随信号的变化。当频率固定时，如果占空比达到100%，可能会出现封波现象，导致输出实际为恒定电压，而非预期的周期变化。

2. PWM互补：互补PWM指的是两个相位差180度的PWM信号同步工作，它们通常用于驱动电机或其它需要连续旋转的负载，通过交替高电平和低电平，使得平均电压为零，从而消除直流分量，提高效率。

3. PWM死区：死区是为了防止在两个PWM信号切换期间出现中间状态，导致控制不稳定。通常会在两个相邻脉冲之间设置一个固定的死区时间，这样即使控制信号有轻微抖动，也不会影响设备的实际工作状态。

4. PWM窄脉冲抑制：在高精度的PWM应用中，窄脉冲可能会引起噪声和干扰。窄脉冲抑制技术会检测并移除过窄的脉冲，以保证输出的稳定性和准确性，尤其是在开关电源和数字音频信号处理中常见。