使用Verilog完成简易信号发生器设计:利用 ADDA 模块 (AN108),设计一个简单的信号发生器。 要求:信号发生器能够产生 100Hz 的方波。锯齿波和三角波。通过两个按键用来 切换波形:另一个按键用来改变信号的频率,即按动该按键,输出信号的频率变为 200Hz,400Hz
时间: 2024-03-03 12:51:05 浏览: 102
设计一台能够输出正弦波、方波和三角波信号的简易函数信号发生器
这个简易信号发生器的Verilog设计可以分为以下几个步骤:
1. 硬件连接:连接ADDA模块,将输出端口连接到示波器或其他设备。
2. 编写代码:使用Verilog编写代码,控制ADDA模块输出不同波形的信号。
3. 添加按键:使用FPGA开发板的GPIO接口添加按键,控制信号的频率和波形。
以下是一个可能的代码框架,可以根据具体的硬件和需求进行修改和优化:
```verilog
module signal_generator (
input clk, // 时钟信号
input rst, // 复位信号
input btn_wave, // 切换波形的按键
input btn_freq, // 改变频率的按键
output reg [7:0] out_data // 输出信号
);
parameter FREQ_100HZ = 62500; // 时钟频率为1MHz,计数器计数到62500表示100Hz
parameter FREQ_200HZ = 31250; // 时钟频率为1MHz,计数器计数到31250表示200Hz
parameter FREQ_400HZ = 15625; // 时钟频率为1MHz,计数器计数到15625表示400Hz
parameter WAVE_SQUARE = 0;
parameter WAVE_SAWTOOTH = 1;
parameter WAVE_TRIANGLE = 2;
reg [7:0] cnt; // 计数器
reg [1:0] wave_type = WAVE_SQUARE; // 波形类型
reg [1:0] wave_freq = FREQ_100HZ; // 波形频率
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
cnt <= 0;
end else begin
cnt <= cnt + 1;
if (cnt == wave_freq) begin
cnt <= 0;
end
end
end
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
out_data <= 8'b00000000;
end else begin
case (wave_type)
WAVE_SQUARE: begin
if (cnt < wave_freq / 2) begin
out_data <= 8'b11111111;
end else begin
out_data <= 8'b00000000;
end
end
WAVE_SAWTOOTH: begin
out_data <= cnt >> 8;
end
WAVE_TRIANGLE: begin
if (cnt < wave_freq / 2) begin
out_data <= (cnt << 8) / (wave_freq / 2);
end else begin
out_data <= 8'b11111111 - ((cnt - wave_freq / 2) << 8) / (wave_freq / 2);
end
end
default: begin
out_data <= 8'b00000000;
end
endcase
end
end
always @(posedge clk) begin
// 检测按键状态,更新波形和频率
if (btn_wave) begin
wave_type <= (wave_type + 1) % 3; // 切换波形
end
if (btn_freq) begin
if (wave_freq == FREQ_100HZ) begin
wave_freq <= FREQ_200HZ; // 改变频率
end else if (wave_freq == FREQ_200HZ) begin
wave_freq <= FREQ_400HZ;
end else begin
wave_freq <= FREQ_100HZ;
end
end
end
endmodule
```
在代码中,定义了三种波形类型(WAVE_SQUARE,WAVE_SAWTOOTH和WAVE_TRIANGLE)和三种频率(FREQ_100HZ,FREQ_200HZ和FREQ_400HZ)。计数器cnt根据时钟信号不断累加,当计数器达到波形频率时,将计数器清零。根据当前的波形类型和计数器值,更新输出信号out_data。同时,检测按键状态,更新波形类型和频率。需要根据具体的硬件和需求进行修改和优化。
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