课程设计报告--基于FPGA可调信号发生器.docVIP

　　 可调发生器学 院： 专 业： 学生姓名： 时 间： 20年月 指导教师：  基于FPGA可调发生器 摘要：基于FPGA的应用技术，，设计了一种基于FPGA的新型可调信号发生器。通过Quartus软件及Veilog HDL编程语言设计LPM_ROM模块定制数据ROM，并通过地址指针读取ROM中不同区域的数据，根据读取数据间隔的不同，实现调整频率功能，该系统可产生正弦波、方波、三角波和锯齿波4种波形信号，并使用实验证明，该可调信号发生器。关键词：信号发生器；EP2C；Velog HDL；FPGA 0引言： 信号发生器一般指自动产生正弦波、方波、三角波等电压波形的电路或者仪器。传统信号发生器大多由模拟电路构成，存在连线复杂、调试烦琐且可靠性较差等缺点。以Verilog HDL编程语言和FPGA器件为核心的可调信号发生器的设计实现，提高了系统可靠性，实现了系统信号实时快速测量，也为其广泛应用于实际领域创造了条件。 系统总体设计可调信号发生器系统由顶层模块、EP2C器件、控制开关输入输出模块等部分组成。在FPGA中实现的顶层文件包含地址指针和数据ROM2部分。其中，数据ROM由Quartus软件中的LPM_ROM模块构成，能达到最优设计，LPM_ROM由FPGA中的EAB或ESB实现。数据ROM中存储正弦波、方波、三角波和锯齿波4种信号各1个周期的波形数据(在此选择1个周期个数据样点)，地址指针读取ROM中不同区域的数据，可产生不同的波形， 二、系统功能模块设计可调信号发生器系统的功能模块主要由顶层文件(Verilog HDL源程序)波形数ROM部分组成。波形数据ROM设计主要包括设计波形数据ROM初始化数据文件和定制ROM元件(．v)。频率输入 幅度选择输入 波形选择输入  1、矩阵键盘模块: 矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键，这样键盘中按键的个数是4×4个。这种行列式键盘结构能够有效地提高系统中I/O口的利用率。键盘电路如下图所示。 矩阵键盘模块通过设计一个状态机，对键盘进行扫描，每10ms扫描一次，行输入信号{KEYI1,KEYI2,KEYI3,KEYI4}={1110,1101,1011,0111},之后检测KEYO，如有按键按下，则列扫描会检测到低电平，并结合行输入信号，可以判断哪个按键按下。否则，没有按下按键。其程序如下： 1）分频： timescale 1 ns / 1 ps module scan_clk ( clkout ,clk ,rst ); input rst ;//复位键 input clk ;//系统频率 wire clk ; output clkout ; reg clkout_r ; parameter period= 200000; reg [31:0] cnt; /*分频进程*/ /****************************************************************************/ always @( posedge clk or negedge rst) //分频50Hz begin if ( !rst ) begin cnt = {31{1b0}} ; clkout_r = 0 ; end else begin cnt= cnt+1; if (cnt == (period 1) - 1) //设定周期时间的一半 clkout_r = #1 1b1; else if (cnt == period - 1) //设定的周期时间 begin clkout_r = #1 1b0; cnt = #1 b0; end end end /****************************************************************************/ assign clkout = clkout_r ; endmodule 2）设定状态机，进行键盘扫描： `timescale 1 ns / 1 ps module key_scan ( clk ,keydrv ,rst ); inp