EDA实训报告.docx

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EDA实训报告

桂林电子科技大学信息科技学院

《EDA技术及应用》实训报告

学号qq806876289

姓名toy

指导教师：

*****

2012年4月25日

实训题目：

多功能信号发生器

1系统设计

1.1设计要求

1.1.1设计任务

设计一个多功能信号发生器，要求达到一定的技术要求指标。

1.1.2性能指标要求

①能够产生两种或以上种输出波形（正弦波、三角波、锯齿波等）。

②输出的波形的频率允许有多种选择。

③输出波形的幅度在1V～5V范围内。

④输出的波形能够用示波器测量。

1.2设计思路及设计框图

1.2.1设计思路

分频器，用于对EDA实训仪主板上提供的20MHz的主频率进行分频，以得到满足多功能信号发生器设计需要的时钟频率，分别控制分频器的分频比，分频结果由outclk端输出。

Lpm_counter0是参数可设置的计数器，用于产生lpm_rom0的8位地址，并从q[7..0]端输出。

lpm_rom0是参数可设置的只读存储器，用于存放多功能信号发生器的波形数据信号，其地址输入端adder[7..0]接于计数器的输出端q[7..0]，通过地址的改变从存储器中逐步地取出波形数据，经D/A转换后产生模拟波形输出。

Lpm_add_sub0是加法器，通过对波形模拟数据相加，可实现波形输出波形的叠加。

以及使用八位十进制频率计来显示输出波形的频率。

1.2.2总体设计框图

2各个模块程序的设计

可供选择分频器：

modulebfpq（clk,outclk,xuan）;

inputclk;

input[1:

0]xuan;

outputoutclk;

regoutclk;

reg[24:

0]bian;

reg[24:

0]temp;

always@（xuan）

case（xuan）

'b00:

bian=5;

'b01:

bian=25;

'b10:

bian=50;

'b11:

bian=100;

endcase

always@（posedgeclk）

begin

temp=temp+1'b1;

if（temp==bian）temp=0;

elseif（temp<（bian>>1））outclk=0;

elseif（temp>=（bian>>1））outclk=1;

end

endmodule

分频器：

modulefpq（clk,outclk）;

inputclk;

outputoutclk;

regoutclk;

reg[24:

0]temp;

always@（posedgeclk）

begin

if（temp<20000000）temp=temp+1;

elsetemp=0;

if（temp<10000000）

outclk=0;

elseoutclk=1;

end

endmodule

256位计数器：

modulepinxian（clk,outclk）;

inputclk;

outputoutclk;

regoutclk;

reg[24:

0]temp;

always@（posedgeclk）

begin

if（temp<256）temp=temp+1;

elsetemp=0;

if（temp<128）

outclk=0;

elseoutclk=1;

end

endmodule

测频控制信号发生器：

moduletestctl（clkk,cnt_en,rst_cnt,load）;

inputclkk;

outputcnt_en,rst_cnt,load;

regrst_cnt,div2clk;

always@（posedgeclkk）

begin

div2clk=~div2clk;

end

always@（clkkordiv2clk）

begin

if（（clkk=='b0）&（div2clk=='b0））

rst_cnt='b1;

elserst_cnt='b0;

end

assignload=~div2clk;

assigncnt_en=div2clk;

endmodule

8位十进制加法计数器：

modulecnt10（clk,rst,ena,q0,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,cout）;

inputclk,rst,ena;

outputreg[3:

0]q0,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7;

outputregcout;

regen1,en2,en3,en4,en5,en6,en7;

always@（posedgeclkorposedgerst）

begin

if（rst）q0=0;

elseif（ena）begin

if（q0==9）q0=0;elseq0=q0+1;

if（q0==9）en1=1;elseen1=0;

end

end

always@（posedgeclkorposedgerst）

begin

if（rst）q1=0;

elseif（en1）begin

if（q1==9）q1=0;elseq1=q1+1;

if（q1==9）en2=1;elseen2=0;

end

end

always@（posedgeclkorposedgerst）

begin

if（rst）q2=0;

elseif（en2&en1）begin

if（q2==9）q2=0;elseq2=q2+1;

if（q2==9）en3=1;elseen3=0;

end

end

always@（posedgeclkorposedgerst）

begin

if（rst）q3=0;

elseif（en3&en2&en1）begin

if（q3==9）q3=0;elseq3=q3+1;

if（q3==9）en4=1;elseen4=0;

end

end

always@（posedgeclkorposedgerst）

begin

if（rst）q4=0;

elseif（en4&en3&en2&en1）begin

if（q4==9）q4=0;elseq4=q4+1;

if（q4==9）en5=1;elseen5=0;

end

end

always@（posedgeclkorposedgerst）

begin

if（rst）q5=0;

elseif（en5&en4&en3&en2&en1）begin

if（q5==9）q5=0;elseq5=q5+1;

if（q5==9）en6=1;elseen6=0;

end

end

always@（posedgeclkorposedgerst）

begin

if（rst）q6=0;

elseif（en6&en5&en4&en3&en2&en1）begin

if（q6==9）q6=0;elseq6=q6+1;

if（q6==9）en7=1;elseen7=0;

end

end

always@（posedgeclkorposedgerst）

begin

if（rst）q7=0;

elseif（en7&en6&en5&en4&en3&en2&en1）begin

if（q7==9）q7=0;elseq7=q7+1;

if（q7==9）cout=1;elsecout=0;

end

end

endmodule

8位十进制锁存器：

modulereg4x（load,d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,q0,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7）;

input[3:

0]d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7;

inputload;

outputreg[3:

0]q0,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7;

always@（posedgeload）

begin

{q0,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7}={d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7};

end

endmodule

正弦波：

方波：

三角波：

锯齿波：

3调试过程

1、在做波形叠加模块的时候，由于未对lpm_rom设置清零端，导致在观察波形时候，不能有效观察非第一次输出波形的理想效果，通过老师讲解，我们进行了修改，达到理想的效果。

2、在进行调试期间发现数码管显示频率和示波器显示频率相差太大（正常误差允许范围在1KHz内），经过老师讲解和分析找到了问题的所在——输出一个完整波形数据的间隔为出发脉冲所设置的频率除以所设置的lpm_rom的存储空间，在此基础上，并对此修改，最后能够正确显示输出波形数据的频率，达到想要的结果。

4功能测试

4.1测试仪器与设备

电脑软件QuqrtusⅡ（9.0）、数据模拟软件（mif-mark）、实验箱、示波器等。

4.2性能指标测试

能够产生实训题目要求的四种波形，并能对输出波形进行有效的叠加；输出的波形的频率有四种可供选择；输出波形Vpp=3.67V，满足实训要求1~5V范围内；输出的波形能够用示波器进行有效的测量。

4.3误差分析

由于设置的lpm_rom的存储空间为256的rom，对波形的模拟数据量不是太多，就造成了输出波形部分失真的现象，以及硬件电路没有对输出波形进行有效的滤波作用，就造成了输出波形的毛刺现象。

5实训心得体会

通过本次实训，收获颇多，感触良多，很高兴有老师的知道，而不是去草草解决一个问题，实训并不是完成认为，而是去学习，我们应该秉承学习的态度，虚心想身边的人去学习，正所谓“三人行，必有我师焉”,老师的指导。

让我体会到我们学习的还远远不够，我们还需要更加努力的去学习，去奋斗，最后也希望能够铭记自己的不足和缺点，在今后的日子里加以改正，并为之努力去奋斗，拼搏。

由衷的说一句“谢谢您，老师！

”

最后与希望在今后的学习中能有更多理性的交流机会，增加自我的见识，提高自我，锻炼自己。

6参考文献

[1]江国强．EDA技术与应用（第3版）．电子工业出版社，2011

[2]

附录

附录1：

仿真波形图（部分模块）