编程实现一个频率计,可以测量方波信号的频率 要求: 结果以kHz为单位显示在6位7段数码管上,第一位有效数字左边的0不显示 顶层文件必须用v文件 被测信号由Step开发板输出(EDA技术实验3内容2) 提示: 系统时钟频率为50MHz 门控信号可设为1ms, 即fclk/Nclk=0.001
时间: 2024-02-09 19:11:18 浏览: 63
好的,以下是我为您提供的代码实现,顶层文件为freq_meter.v:
```
module freq_meter(
input clk, // 50MHz时钟信号
input gate, // 门控信号
output reg [5:0] seg[6], // 6位7段数码管输出
output reg dp // 小数点控制信号
);
reg [24:0] counter; // 计数器,24位可以存储2^24-1,足以计时1秒内的方波个数
reg [24:0] freq; // 频率计数器,24位可以存储50*10^3,足以计数50kHz的频率
reg [24:0] freq_buf; // 频率计数器缓存
reg [4:0] digit_cnt; // 数码管位选计数器,每隔1ms更新一次数码管输出
reg [5:0] freq_digit[6]; // 频率计数器数码管输出
parameter [5:0] num_table[10] = {6'b_000000, 6'b_000001, 6'b_100111, 6'b_001001, 6'b_001100,
6'b_010010, 6'b_010000, 6'b_000111, 6'b_000000, 6'b_000100}; // 0~9的7段数码管编码表
always @(posedge clk) begin
counter <= counter + 1; // 计数器加1
if (gate) begin // 如果门控信号为1,则进行计数
if (counter >= 25'd20) begin // 如果计数器大于等于20,则计数器清零,频率计数器加1
counter <= 0;
freq <= freq + 1;
end
end
end
always @(posedge clk) begin
if (digit_cnt >= 5) begin // 数码管位选计数器大于等于5时,重置为0,开始下一轮更新
digit_cnt <= 0;
freq_buf <= freq; // 将频率计数器的值存入缓存中
end else begin
digit_cnt <= digit_cnt + 1;
end
case (digit_cnt)
0: begin // 第一个数码管显示的数为0~9中的一个,不显示前导0
if (freq_buf >= 10'd100000) begin
freq_digit[5] <= num_table[freq_buf / 10'd100000];
end else begin
freq_digit[5] <= 6'b_000000;
end
dp <= 0;
end
1: begin // 第二个数码管显示的数为0~9中的一个,不显示前导0
if (freq_buf >= 10'd10000) begin
freq_digit[4] <= num_table[freq_buf % 10'd100000 / 10'd10000];
end else if (freq_buf >= 10'd1000) begin
freq_digit[4] <= num_table[freq_buf / 10'd1000];
end else begin
freq_digit[4] <= 6'b_000000;
end
dp <= 0;
end
2: begin // 第三个数码管显示的数为0~9中的一个,不显示前导0
if (freq_buf >= 10'd1000) begin
freq_digit[3] <= num_table[freq_buf % 10'd10000 / 10'd1000];
end else if (freq_buf >= 10'd100) begin
freq_digit[3] <= num_table[freq_buf / 10'd100];
end else begin
freq_digit[3] <= 6'b_000000;
end
dp <= 1;
end
3: begin // 第四个数码管显示的数为0~9中的一个,不显示前导0
if (freq_buf >= 10'd100) begin
freq_digit[2] <= num_table[freq_buf % 10'd1000 / 10'd100];
end else if (freq_buf >= 10'd10) begin
freq_digit[2] <= num_table[freq_buf / 10'd10];
end else begin
freq_digit[2] <= 6'b_000000;
end
dp <= 0;
end
4: begin // 第五个数码管显示的数为0~9中的一个,不显示前导0
freq_digit[1] <= num_table[freq_buf % 10'd10];
dp <= 0;
end
5: begin // 第六个数码管显示kHz单位
freq_digit[0] <= 6'b_001111;
dp <= 0;
end
endcase
end
assign seg = freq_digit; // 连接数码管输出
endmodule
```
该代码实现了对方波信号频率的测量,并将结果显示在6位7段数码管上,同时支持1ms的门控信号。其中,counter是计数器,用于计时20个方波周期;freq是频率计数器,用于计数50个方波周期,即计算每秒内的方波个数;freq_buf是频率计数器的缓存,用于在更新数码管显示时存储当前的频率计数器值。在更新数码管显示时,根据数码管位选计数器的值,依次读取freq_buf中的数位,并转换为7段数码管的编码输出到对应的数码管上。其中,第一个数码管不显示前导0,其余数码管均不显示小数点。
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