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实验三 正弦信号发生器的设计 实验目的 掌握信号发生器的工作原理 学会D/A转换控制和宏功能模块的设计方法 实验仪器 微机、EDA实验系统 实验原理（书写重要的原理，有些原理图可不画） 1、系统方案 设计一个信号发生器，能输出正弦波信号。 利用宏功能模块来定制ROM，在ROM中放置正弦波波形的码表，顺序输出各点对应的数字信号给DAC芯片，转换为电压信号，连续输出即可得到相应的波形。 信号发生器的整体结构如下图所示。 正弦信号发生器整体结构 信号发生器设3组输入端，分别为基准时钟输入、频率设置和波形选择开关。 引入256KHz基准时钟。 频率设置开关共4个，用来改变输出信号的频率。 2、DAC芯片DAC0800 DAC0800是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式D/A转换器。具有连接简单、转换控制方便和价廉等优点。 DAC0809驱动电路 3、定制lpm_rom元件 （1）新建MIF文件 可用C语言或MATLAB编程，得到MIF文件，包含正弦波波形对应的码表。设置字数为128，字宽为8位。 （2）引入lpm_rom 使用宏功能模块向导，单击菜单Tools | Megawizard Plug-In Manager。 （3）设置（4）设置控制端口 （5）添加MIF文件 DAC0800的数据输入端D0～D7连接FPGA芯片； DAC0800的模拟信号输出端Vout连接示波器。 运行工程 拨动开关，改变频率，用示波器观察输出端的波形。 实验内容 此处书写Verilog源程序 实验结果记录 输出波形的记录 怎样提高输出波形的精度？ 实验四 数字频率计设计 一、实验目的 1、掌握频率测量原理 2、学会计数器的设计和级联计数 3、掌握数码管动态显示的设计方法 二、实验仪器 微机、EDA实验系统 三、实验原理（书写重要的原理，有些原理图可不画） 1、系统方案 设计一个4位10进制频率计，能测出0~9999Hz范围内的信号频率。 采用1Hz的标准时钟，对待测信号的脉冲数进行计数。通过4位数码管来显示待测信号的频率值。 2、测频模块 测频模块结构 控制模块各信号的时序如下所示。 控制信号的时序关系 3、显示模块 8位数码管采用动态扫描显示，位选信号SEL0、SEL1、SEL2经过3-8译码后选择1位数码管，段选信号为A、B、C、D、E、F、G、DP。 （1）位选扫描模块 （2）段选扫描模块 （3）显示译码模块 四、实验步骤 1、建立工程 2、搭建电路 测量标准时钟连接1Hz时钟，数码管扫描时钟接1KHz； 复位信号接拨码开关，开关向下打接地； 数码管的位选信号SEL0，SEL1分别连接FPGA芯片； 数码管的段选信号A，B，C，D，E，F，G分别连接FPGA芯片。 3、运行工程 改变待测信号的频率，观察数码管显示的频率值。 五、实验内容 此处书写Verilog源程序 六、实验结果记录 1、改变待测信号频率后数码显示管的显示数据记录 2、怎样扩展为8位十进制频率计？ 实验五 交通灯控制器设计 一、实验目的 1、掌握交通灯控制器的工作原理 2、掌握减法计数器的设计原理 3、掌握有限状态机的设计方法 二、实验仪器 微机、EDA实验系统 三、实验原理（书写重要的原理，有些原理图可不画） 1、系统方案 设计一个交通灯控制器，控制十字路口两个方向的8个交通灯。 利用有限状态机来实现对交通灯的控制，对十字路口的红、绿、黄和左拐灯进行控制，并通过数码管显示倒计时。 十字路口交通灯示意图 2、控制模块 （1）有限状态机 用2个进程分别控制两个方向的交通灯。引入有限状态机控制交通灯的状态转化，即绿灯→黄灯→左拐灯→黄灯→红灯。复位时红灯全亮。 DAC芯片 波形数据ROM （7位地址线） （8位数据线） 信号发生器 L R Y G L R Y G A B