Verilog实现的数字频率计设计与原理分析
需积分: 10 19 浏览量
更新于2024-09-13
5
收藏 86KB DOC 举报
"基于Verilog语言的数字频率计设计文档主要讲述了如何使用Verilog进行数字频率计的开发,包括实验目的、硬件和软件要求、实验内容和原理,以及设计要求。实验目标是设计一个能够测量频率的设备,通过理解时序控制电路、复杂数字电路的层次设计以及频率计的工作机制。实验中涉及的主要模块有数字频率计的系统组成,如8位七段数码管、数据寄存器、八位十进制计数器、测频时序控制模块和分频器。测频时序控制模块是核心,负责协调各个部分,按照时钟节拍进行测频。设计要求包括使用Verilog实现各模块并进行仿真,最后将顶层文件下载到实验箱进行实际测量。"
在测频时序控制电路中,各元件的作用和模块工作原理如下:
1. **时钟信号**:作为系统运行的基础,控制所有操作的时间同步。
2. **数据寄存器**:由32个D触发器组成,用于存储测量到的BCD码,每次时钟信号到来时更新存储的数据。
3. **计数器**:例如八位十进制计数器,用于累计输入信号的脉冲数,从而计算频率。
4. **分频器**:接收800Hz的显示扫描时钟,将其分频成8Hz时钟,供测频时序控制模块使用。
5. **测频时序控制模块**:协调各个模块的工作,根据8Hz时钟信号启动和停止计数器,计算周期并最终输出频率。
该频率计的测量数据周期是基于8Hz时钟信号的周期,即每个测量周期为125微秒。因为计数器在每个8Hz时钟周期内累加一次,所以测量的频率范围取决于计数器的最大计数值。
为了缩短无用的延时时间,可以考虑以下方案:
1. **优化分频器设计**:确保分频过程尽可能高效,减少不必要的延迟。
2. **提高计数器速度**:如果硬件允许,可以尝试使用更快的计数器元件或优化计数器逻辑。
3. **优化测频时序控制模块**:减少控制逻辑中的等待状态和无效操作,提高响应速度。
设计信号周期的测量,可以按照以下步骤进行:
1. **启动计数器**:在接收到待测信号的上升沿时启动计数器。
2. **等待一个完整周期**:直到再次检测到待测信号的上升沿,此时计数器的值表示了信号的一个周期。
3. **停止计数**:在第二个上升沿到来时停止计数,读取计数器的值。
4. **计算周期和频率**:周期等于计数值乘以时钟周期,频率则为1除以周期。
在尉世乾提供的程序中,`plj`模块接收`clk1`和`fx`作为输入,`dataout`和`sel`作为输出。程序中未给出完整的代码,但可以看出这是频率计的顶层模块,可能包含了对其他子模块的调用。为了完全理解程序,需要查看完整的源代码和相关注释,以了解每个模块的具体实现和交互方式。在编写和测试程序时,添加注释是非常重要的,它有助于理解和调试代码,特别是在团队合作或后续维护时。
2020-08-26 上传
2022-05-31 上传
2022-05-31 上传
2023-06-22 上传
2021-10-06 上传
112 浏览量
2021-09-25 上传
你的bug
- 粉丝: 0
- 资源: 1
最新资源
- 掌握Jive for Android SDK:示例应用的使用指南
- Python中的贝叶斯建模与概率编程指南
- 自动化NBA球员统计分析与电子邮件报告工具
- 下载安卓购物经理带源代码完整项目
- 图片压缩包中的内容解密
- C++基础教程视频-数据类型与运算符详解
- 探索Java中的曼德布罗图形绘制
- VTK9.3.0 64位SDK包发布,图像处理开发利器
- 自导向运载平台的行业设计方案解读
- 自定义 Datadog 代理检查:Python 实现与应用
- 基于Python实现的商品推荐系统源码与项目说明
- PMing繁体版字体下载,设计师必备素材
- 软件工程餐厅项目存储库:Java语言实践
- 康佳LED55R6000U电视机固件升级指南
- Sublime Text状态栏插件:ShowOpenFiles功能详解
- 一站式部署thinksns社交系统,小白轻松上手