用FPGA基于两位十进制数码计时器设计简易频率计，给出设计思路，原理及代码

设计思路：

本设计基于FPGA实现，在FPGA内部实现两个10位计数器，用于计时；通过对计数器的计数统计，可以计算出输入信号的频率，从而实现简易频率计。具体实现流程如下：

1. 设计计数器模块，分别实现两个10位计数器。

2. 将计数器模块与FPGA芯片相连接，接收外部输入信号，开始计时。

3. 当计数器达到最大值时，计数器清零，同时记录此时的系统时间，计算两次计数器清零之间的时间差，从而得到输入信号的周期。

4. 根据输入信号的周期，计算出输入信号的频率。

5. 将计算出的频率值通过FPGA芯片输出至外部显示设备。

原理：

本设计基于FPGA实现，通过计数器和时间差的计算，实现了对输入信号频率的测量。具体实现原理如下：

1. 通过计数器模块实现计时功能，将输入信号的周期计算为两次计数器清零之间的时间差。

2. 根据时间差计算出输入信号的周期，并由此计算出输入信号的频率。

3. 通过FPGA芯片输出计算出的频率值至外部显示设备。

代码：

以下是计数器模块的Verilog代码实现：

module counter(clk, rst, cnt);
input clk, rst;
output reg [9:0] cnt;
always @(posedge clk or posedge rst)
begin
    if (rst)
        cnt <= 0;
    else
        cnt <= cnt + 1;
end
endmodule

以下是频率计模块的Verilog代码实现：

module frequency_counter(clk, rst, in, freq);
input clk, rst, in;
output reg [31:0] freq;
wire [9:0] cnt1, cnt2;
counter c1(clk, rst, cnt1);
counter c2(clk, rst, cnt2);
always @(posedge clk or posedge rst)
begin
    if (rst)
        freq <= 0;
    else if (cnt1 == 0 && cnt2 == 0)
        freq <= $time / 2000;
end
endmodule

在以上代码中，counter模块实现了计数器的计时功能；frequency_counter模块实现了基于计数器的频率计算功能。其中，cnt1和cnt2为两个10位计数器，in为输入信号，freq为输出频率值。在计数器清零时，通过$time / 2000计算出时间差，从而得到输入信号的周期，并由此计算出输入信号的频率，最终通过FPGA芯片输出至外部显示设备。