基于FPGA,开发板为EP4CE115F29C7,利用Quartus进行仿真, 设计一个速度表 程序要求: 显示汽车时速Km/h 车轮每转一圈,有一个传感脉冲;每个脉冲代表1m的距离 采样周期设为10S,要求显示到小数点后2位 数码管显示,超速报警 根据上面的要求,设计出详细的代码,并在代码后附上详细注释

时间: 2024-01-20 16:03:13 浏览: 29
好的,根据您的要求,我为您提供以下代码,其中包含详细的注释: ```verilog module speedometer( input clk, //时钟信号 input reset, //复位信号 input pulse, //传感器脉冲信号 output reg [15:0] num_display //数字显示信号 ); //定义常量 parameter CLK_FREQ = 50000000; //时钟频率50MHz parameter DIST_PER_PULSE = 1; //每个脉冲代表1m的距离 parameter SAMPLING_PERIOD = 10000000; //采样周期10s parameter SPEED_LIMIT = 60; //速度上限60km/h //定义寄存器 reg [31:0] distance = 0; //行驶距离 reg [31:0] prev_distance = 0; //上一个采样周期的行驶距离 reg [31:0] speed = 0; //速度 reg [15:0] num = 0; //数字显示 reg [2:0] digit = 0; //当前显示的数字位 //定义计数器 reg [31:0] count = 0; //计数器,用于计算采样周期 //超速报警标志 reg over_speed = 0; //时钟分频,将50MHz时钟分频为10Hz reg [23:0] clk_div = 0; always @(posedge clk or posedge reset) begin if (reset) begin clk_div <= 0; end else begin if (clk_div == CLK_FREQ/SAMPLING_PERIOD-1) begin clk_div <= 0; end else begin clk_div <= clk_div + 1; end end end //传感器脉冲计数器 reg [31:0] pulse_count = 0; always @(posedge pulse or posedge reset) begin if (reset) begin pulse_count <= 0; end else begin pulse_count <= pulse_count + 1; end end //计算行驶距离和速度 always @(posedge clk_div or posedge reset) begin if (reset) begin distance <= 0; prev_distance <= 0; speed <= 0; end else begin if (count == SAMPLING_PERIOD-1) begin //计算行驶距离和速度 distance <= pulse_count * DIST_PER_PULSE; speed <= (distance - prev_distance) * 36 / SAMPLING_PERIOD; //速度单位为km/h prev_distance <= distance; count <= 0; //超速报警 if (speed > SPEED_LIMIT) begin over_speed <= 1; end else begin over_speed <= 0; end end else begin count <= count + 1; end end end //数字显示 always @(posedge clk) begin if (distance >= 1000000) begin num <= distance / 1000; end else begin num <= distance; end //超速报警闪烁 if (over_speed && (count % 10 < 5)) begin num_display <= 16#fefe#; end else begin //数字显示 case (digit) 0: num_display <= {16#0000#, num[15:12]}; //千位 1: num_display <= {16#0000#, num[11:8]}; //百位 2: num_display <= {16#0000#, num[7:4]}; //十位 3: num_display <= {16#0000#, num[3:0]}; //个位 default: num_display <= {16#0000#, 4'b1111}; //默认全灭 endcase //数字位切换 if (count % 250000 < 50000) begin digit <= 1; end else if (count % 250000 < 100000) begin digit <= 2; end else if (count % 250000 < 150000) begin digit <= 3; end else begin digit <= 0; end end end endmodule ``` 以上代码实现了基于FPGA的汽车速度表,具体说明如下: 1. 时钟分频:将50MHz的时钟信号分频为10Hz的采样信号,以控制采样周期。 2. 传感器脉冲计数器:每当收到一个传感器脉冲信号时,计数器加1。 3. 计算行驶距离和速度:每个采样周期结束时,根据传感器脉冲计数器的值计算行驶距离和速度,并更新超速报警标志。 4. 数字显示:将行驶距离显示在数码管上,同时在超速报警时进行闪烁处理。数字显示采用了数码管的多位显示方式,每个采样周期显示一个数字位,循环切换。

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