Fpga基于两位数码管计数器设计出简单的频率计,可测频率范围为1-99HZ,请给出设计思路,原理及代码

时间: 2023-06-19 18:04:12 浏览: 63
设计思路: 对于基于FPGA的频率计,我们可以设计一个计数器,通过计数器的计数值和计时器的时间间隔计算得到输入信号的频率。具体设计可以采用FPGA自带的计数器模块,通过两个七段数码管显示计数值,同时采用时钟模块对计时器进行控制,最终计算出频率值并在数码管上显示。 原理: 基于FPGA的频率计主要原理是通过计数器计算输入信号的周期,得到信号的频率。FPGA上的计数器模块可以实现计数器的功能,通过计时器模块控制计数周期,计算出输入信号的频率。同时使用两个七段数码管将计数值显示出来,方便用户观察。 代码: 以下是基于VHDL语言的FPGA频率计设计代码: ``` library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; use IEEE.NUMERIC_STD.ALL; entity freq_counter is Port ( clk : in STD_LOGIC; reset : in STD_LOGIC; in_signal : in STD_LOGIC; seg_out : out STD_LOGIC_VECTOR (6 downto 0); dig_out : out STD_LOGIC_VECTOR (1 downto 0)); end freq_counter; architecture Behavioral of freq_counter is signal clk_cnt : unsigned(27 downto 0); signal cnt : unsigned(9 downto 0); signal freq : unsigned(9 downto 0); signal seg_data : std_logic_vector(6 downto 0); signal dig_data : std_logic_vector(1 downto 0); signal clk_en : std_logic; signal clk_sec : std_logic; begin clk_en <= clk_sec AND in_signal; process(reset, clk_en, clk) begin if reset = '1' then clk_cnt <= (others => '0'); cnt <= (others => '0'); freq <= (others => '0'); seg_data <= "0000001"; dig_data <= "00"; elsif rising_edge(clk) then clk_cnt <= clk_cnt + 1; if clk_cnt = "10111110101111000010111000" then cnt <= cnt + 1; clk_cnt <= (others => '0'); end if; end if; end process; freq <= cnt * 10; process(freq) begin case freq is when 0 to 9 => seg_data <= "0011111"; when 10 to 19 => seg_data <= "0000110"; when 20 to 29 => seg_data <= "0101101"; when 30 to 39 => seg_data <= "0100111"; when 40 to 49 => seg_data <= "0110010"; when 50 to 59 => seg_data <= "0110111"; when 60 to 69 => seg_data <= "0111111"; when 70 to 79 => seg_data <= "0000111"; when 80 to 89 => seg_data <= "0111111"; when 90 to 99 => seg_data <= "0110111"; when others => seg_data <= "1111111"; end case; end process; process(cnt) begin case cnt is when 0 to 9 => dig_data <= "00"; when 10 to 99 => dig_data <= "01"; when others => dig_data <= "11"; end case; end process; seg_out <= seg_data; dig_out <= dig_data; end Behavioral; ``` 该代码实现了一个简单的频率计,通过计时器和计数器实现对输入信号的计数,最终计算出信号的频率值并在两个七段数码管上进行显示。

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