用Verilog设计一个脉冲发生器,产生P_out信号,要求:P_out初始频率为4Khz,按键KEY1每按一次,P_out频率减少1Khz,P_out频率为1Khz时再按Key1则频率变为4Khz,频率误差10HZ内,占空比40%-50%
时间: 2024-03-14 09:48:31 浏览: 92
好的,我可以帮你设计一个Verilog脉冲发生器。首先,我们需要确定一些参数,如时钟频率,计数器位数等。
假设我们的时钟频率是100MHz,我们可以使用一个32位的计数器来计算脉冲的频率。为了达到40%-50%的占空比,我们可以使用一个比较器来控制脉冲的宽度。
下面是一个可能的Verilog代码实现:
```
module pulse_generator (
input clk,
input key1,
output reg p_out
);
reg [31:0] count;
reg [31:0] threshold;
reg pulse;
parameter INITIAL_FREQ = 4000; // 初始频率4kHz
parameter MIN_FREQ = 1000; // 最小频率1kHz
parameter FREQ_STEP = 1000; // 频率步进1kHz
parameter FREQ_ERROR = 10; // 频率误差10Hz
assign p_out = pulse;
always @(posedge clk) begin
if (key1) begin
// 每按一次key1,减小频率
threshold <= MIN_FREQ + (INITIAL_FREQ - MIN_FREQ) * ((count >> 8) & 0xFF) / 0xFF;
end else begin
// 初始频率为4kHz
threshold <= INITIAL_FREQ;
end
count <= count + 1;
if (count >= threshold) begin
pulse <= ~pulse;
count <= 0;
end
end
endmodule
```
该模块有三个输入:时钟 clk,按键 key1 和一个输出 p_out。使用一个32位计数器 count,它在每个时钟周期递增。使用阈值 threshold 来控制脉冲的频率,它根据按键 key1 的状态和计数器的高8位计算得出。使用一个变量 pulse 来记录当前脉冲的状态,宽度由比较器控制。
当按键 key1 被按下时,阈值 threshold 被设置为 MIN_FREQ + (INITIAL_FREQ - MIN_FREQ) * ((count >> 8) & 0xFF) / 0xFF。这个公式的意思是,将计数器的高8位作为一个0-255的比例因子,将初始频率 INITIAL_FREQ 逐渐减小到最小频率 MIN_FREQ。当按键 key1 松开时,阈值 threshold 被设置为初始频率 INITIAL_FREQ。
当计数器 count 大于等于阈值 threshold 时,脉冲的状态被翻转,并且计数器被重置为0。
在这个实现中,我们使用了一个比较简单的计数器来计算脉冲的频率。如果需要更精确的频率控制,可以使用一个带有可编程分频器的PLL电路。
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