基于FPGA的信號發(fā)生器設(shè)計(jì)
加入技術(shù)交流群
打開Mega Wizard Plug_In Manager 初始對話框， 選擇Create a new custom… 項(xiàng)。單擊Next 按鈕后，選擇Storage 項(xiàng)下的LPM_ROM， 再選擇ACEX1K 器件和VHDL 語言方式；最后輸入ROM 文件存放的路徑和文件名：F:sing_gntdata_rom （定制的ROM 元件文件名），單擊Next 按鈕，選擇ROM 控制線、地址線和數(shù)據(jù)線。這里選擇地址線位寬和ROM 中數(shù)據(jù)數(shù)分別為6 和64； 選擇地址鎖存控制信號inclock。
對于地址信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)。方法一：用VHDL 語言設(shè)計(jì)6 位計(jì)數(shù)器，產(chǎn)生其元件符號；方法二：仍采用LPM 定制的方法。
1.3 完成頂層設(shè)計(jì)
按圖3 畫出頂層原理圖，然后進(jìn)行編譯，波形仿真如圖4所示。
圖3 簡易正弦信號發(fā)生器頂層電路設(shè)計(jì)
圖4 當(dāng)前工程仿真波形輸出
對當(dāng)前設(shè)計(jì)通過執(zhí)行Quartus II 的命令Create ∠ Update/ Create Symbol Files for Current File，可以為設(shè)計(jì)電路建立一個(gè)元件符號，以便被頂層設(shè)計(jì)多功能信號發(fā)生器所調(diào)用。
2 其他信號部分原程序
其他各信號發(fā)生器可參照正弦信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)或直接采用VHDL 硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計(jì)。
LIBRARY IEEE；--遞增鋸齒波的設(shè)計(jì)
USE IEEE.STD LOGIC 1164.ALL；
USE IEEE.STD LOGIC UNSIGNED.ALL；
ENTITY signal2 IS --遞增鋸齒波signal1
PORT（clk，reset：IN std_logic；--復(fù)位信號reset， 時(shí)鐘信號clk
q：OUT std_logic_vector （7 DOWNTO 0））；--輸出信號q
END signal2；
ARCHITECTURE b OF signal2 IS
BEGIN
PROCESS（clk，reset）
VARIABLE tmp：std_logic_vector（7 DOWNTO 0）；
BEGIN
IF reset='0' THEN
tmp：=00000000；
ELSIT rising_ege（clk）THEN
IF tmp=11111111THEN
tmp：=00000000；
ELSE
tmp：=tmp+1； --遞增信號的變化
END IF；
END IF；
q=tmp：
END PROCESS；
END b；
LIBRARY IEEE；--方波的設(shè)計(jì)
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL；
entity signal5 is --方波signal5
PORT（clk，reset：in std_logic； --復(fù)位信號reset，時(shí)鐘信號clk
q：out std_logic_vector （7 DOWNTO 0））； --輸出信號q，8 位數(shù)字信號
END signal5；
ARCHITEECTURE a OF signal5 IS
SIGNAL； a：std_logic；
BEGIN
PROCESS（clk，reset）
YARIABLE tmp：std_logic_vector（7 downto 0）；
BEQIN
IF reset='0' then
a='0'；
elsif rising_edge（clk）THEN
IF tmp=11111111 THEN
tmp：=00000000；
ELSE
tmp：=tmp+1；
END IF；
if tmp=10000000 then
a='1'；
else
a='0'；
END IF；
END IF；
END PROCESS；
PROCESS（clk，a）
BEGIN
IF rising_edge（clk）THEN
IF a='1' THEN
q=11111111；
ELSE
q=00000000；
END IF；
END IF；
END PROCESS；
END a；
3 頂層電路的設(shè)計(jì)
將上述6 個(gè)模塊生成符號，供頂層電路調(diào)用。這些模塊分別是：遞減鋸齒波信號產(chǎn)生模塊signall、遞增鋸齒波信號產(chǎn)生模塊signal2、三角波信號產(chǎn)生模塊signal3、階梯波信號產(chǎn)生模塊signal4、方波信號產(chǎn)生模塊signal5 和數(shù)據(jù)選擇器mux51。頂層電路的連接如圖5 所示。
圖5 信號發(fā)生器頂層電路
評論