用VHDL编写一个2FSK调制器

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：

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。