任意占空比的方波程序

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity reseter is
port(clk:in std_logic; --输入时钟100Mhz
reset_out:buffer std_logic:=‘1’); --初始设为高电平
end reseter;

architecture behav of reseter is
signal COUNT1 :INTEGER RANGE 0 TO 300000000:=0;
signal count2 :integer range 0 to 300000000:=0;
begin

PROCESS(clk,reset_out)

BEGIN
IF RISING_EDGE(clk) THEN
IF reset_out=‘1’ THEN --1S高电平
IF COUNT1=1000000 THEN
–IF COUNT1=40 THEN
reset_out<=‘0’; COUNT1<=0;
ELSE COUNT1<=count1+1;
END IF;
ELSE
if count2=200000000 then --2S低电平
– if count2=300 then
reset_out<=‘1’; count2<=0;
else count2<=count2+1;
END IF;
end if;
end if;
END PROCESS ;
end behave;

### 实现任意频率方波信号生成 为了实现在FPGA上生成任意频率的方波信号,可以采用直接数字合成(DDS)技术。这种方法允许灵活配置输出信号的频率和占空比。 #### 方波生成原理 在FPGA内部,利用计数器模块配合比较逻辑电路能够轻松实现方波信号的发生。具体来说,当计数值达到设定阈值时改变输出电平状态即可形成高低交替变化的周期性脉冲序列即方波[^1]。 #### 设计要点 - **输入时钟源**:通常使用外部晶振作为稳定的时间基准。 - **分频系数计算**:根据所需输出频率f_out与系统工作时钟clk的关系\[ \text{div}=\frac{\text{clk}}{\text{f\_out}}\] 计算出合适的分频比例。 - **占空比设置**:通过调整高/低电平持续时间的比例来定义最终输出波形的具体形态。 下面给出一段简单的Verilog代码用于说明如何创建一个具有特定频率特性的方波: ```verilog module square_wave_generator( input wire clk, // 输入时钟信号 output reg wave // 输出方波信号 ); parameter FREQ = 1_500; // 预设目标频率(Hz) localparam DIVIDER = (50_000_000 / FREQ); // 基于50Mhz时钟推导出来的除法因子 reg [31:0] counter; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin : proc_counter if (!rst_n) counter <= 0; else if (counter >= DIVIDER - 1) counter <= 0; else counter <= counter + 1'b1; end // 控制输出翻转条件 wire toggle_condition = (counter == ((DIVIDER * DUTY_CYCLE)/100)-1); initial wave=0; always @(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n) wave<=0; else if(toggle_condition) wave=~wave; end endmodule ``` 此段程序实现了基本的功能框架,其中`DUTY_CYCLE`变量用来表示期望得到的占空比百分比形式(如75代表75%),而具体的定时参数则依据所选器件的工作频率做适当修改[^2]。
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