1、 1 Verilog 课程 设 计 题 目 函数发生器（方波和阶梯波） 学生姓名 ： 专 业 ： 班 级 ： 指导教师 ： 完成日期 ： 2 目录 1 、 概述 . 1 2、 功能 . 2 3 设计方案（设计的技术方案、工作原理、 设计框图 ） . 3 4 设计与仿真 . 11 5、 结束语 . 14 6 附录 . 15 3 1.概述 （ 1） 实验 目的： 在基于 QUARTUS2 软件平台下，运用 Verilog 硬件描 述语言来进行编写两种波形（方波和阶梯波）发生的程序，并结合 DE2 板与 DVCC实验板上的 D/A转换器在示波器显示出波形。初步了解 Verilog的编程及 DE2 板
2、的应用，加强对其的实际应用操作能力。 （ 2） 实验 要求： 运用 DE2 上的 DAC 实现方波、阶梯信号发生器功能。方波频率、占空比可设置。阶梯波信号频率、幅度可调。 在完成基本要求的基础上，可进一步增加功能、提高性能。 4 2.功能 实验内容： 5 . 利用 简易函数发生器 基本要求：运用 DE2 上的 DAC 实现方波、阶梯信号发生器功能 。方波频率、占空比可设置。阶梯波信号频率、幅度可调。 在完成基本要求的基础上，可进一步增加功能、提高性能。 5 3 设计方案 （ 1）设计流程图 时钟信号累加器 设置时钟信号 f_clk 设置频率控制字 p 利用存储器存储 32 个采样点： 16 个
3、梯形波采样点， 16个方波采样点 设置选择端口 choose 16 个阶梯波采样点 015 16个方波采样点1631 Choose=0 Choose=1 送至输出端口 data 输出 程序结束 6 （ 2） 波形产生的基本原理 1. 先利用时钟信号 f_clk产生一个工作频率 ,输入的频率字保存在频率寄存器中 ,经位相位累加器 ,累加一次 ,相位步进增加 ,经过内部 ROM波形表得到相应的幅度值 ,经过 D/A转换和低通滤波器得到合成的波形。 2. 利用存储器，先把定点值存入存储器中，再通过 choose 选择所需要的那段地址的值，在通过 data读出值。 3. 最后利用波形仿真，通过转换把数
4、字量转换为波形图。 （ 3） 产生波形频率可调的方法 采用设置频率控制字的方法 ，设置一个输入端口【 5:0】 q，并且下载时将其绑定在 6 个控制开关上，可以实现频率的调整，采用 2 进制， q 的值就是频率的缩小（扩大）倍数。 7 （ 4） 源程序 module sq(f_clk,p,choose,data);/端口设定 input 5:0 p; /频率控制字 input choose; /波形选择 input f_clk; /内置晶振 output 7:0 data; wire 7:0data; reg 5:0 addr,address; reg 5:0 i; reg f_out; in
5、itial begin i=0; addr=0; f_out=0; end always (posedge f_clk) /利用计数器实现任意 分频 begin if(i=p) /设定频率控制字 p begin 8 i=0; f_out=f_out; end else i=i+1; end function 7:0 romout; /ROM 的设定 input5:0 address; case(address) /各波形初值的预装入 0 : romout = 255; /阶梯波初值 1 : romout = 255; 2 : romout = 255; 3 : romout = 255; 4
6、: romout = 128; 5 : romout = 128; 6 : romout = 128; 7 : romout = 128; 8 : romout = 64; 9 : romout = 64; 10: romout = 64; 11: romout = 64; 9 12: romout = 0; 13: romout = 0; 14: romout = 0; 15: romout = 0; 16 : romout = 255; /方波初值 17 : romout = 255; 18 : romout = 255; 19 : romout = 255; 20 : romout =
7、255; 21 : romout = 255; 22 : romout = 255; 23 : romout = 255; 24 : romout = 0; 25 : romout = 0; 26: romout = 0; 27: romout = 0; 28: romout = 0; 29: romout = 0; 30: romout = 0; 31: romout = 0; default : romout = 10hxx; 10 endcase endfunction always(posedge f_out) begin if(addr=16) /波形数据切换 addr=0; else addr=addr+1; case(choose) /波形选择开关设定 0: address=addr; 1: address=addr+16; endcase end assign data = romout(address);/将 ROM 中对应数据传递输出端口 data输出 endmodule
