PWM信号发生器的设计程序(veriloghdl)
3.PWM信号发生器设计
第一期可编程逻辑设计培训研讨 2013年1月 湖北武汉
4
华中科技大学 国家电工电子实验教学示范中心
PWM信号发生器实验
• *编写TestBench并在ModelSim中仿真
`timescale 1ns/1ps module testbench; reg clk; reg [7:0] data; wire pwm; initial begin clk = 1'b1; data = 8'd0; pwm_t = 1'b0; #100000 data = 8'd32; #100000 data = 8'd64; #100000 data = 8'd128; #100000 data = 8'd160; #100000 data = 8'd192; #100000 data = 8'd224; #100000 data = 8'd255; #100000 $stop(); end always begin #20 clk = ~clk; end pwm pwm_inst(.clk(clk), .data(data), .pwm(pwm)); endmodule
• 编写并添加按键驱动和显示占空比的逻辑 • 下载至EDA-CPLD板上，并用示波器观察
第一期可编程逻辑设计培训研讨 2013年1月 湖北武汉 5 华中科技大学 国家电工电子实验教学示范中心
实验过程（自编）
• 直接在ModelSim ALTERA STARTER EDITION 6.5b 中进行编写、访真即可。 新建三个文件，
module pwm( input clk, input [7:0] data, output pwm ); reg [7:0] cnt; always@(posedge clk) begin cnt <= cnt + 1’b1; end always@(posedge clk) begin pwm <= (data > cnt); end endmodule
基于VerilogHDL设计的PWM输出控制
综合之后的逻辑仿真的元件库。
５） 编 程 语 言 接 口 （ ＰＬＩ） 是 Ｖｅｒｉｌｏｇ 语 言 最 重
要的特性之一， 它使得设计者可以通过自己编写 Ｃ
代码来访问 Ｖｅｒｉｌｏｇ 内部的数据结构。设计者可以
使用 ＰＬＩ 按照自己的需要来配置 Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ 仿真
［３］ Ｓａｍｉｒ Ｐａｌｎｉｔｋａｒ． Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ Ａ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ［Ｍ］．２００４．
（ 下转第 ３８ 页）
３８
井冈山学院学报（ 自然科学）
第 ２８ 卷第 １２ 期
２ 结论
数据挖掘过程可视化与交互式一般内容的建 构为实现具有过程可视化和交互式支持的数据挖 掘系统提供了功能需求规格。同时， 以过程对象和 过程粒度等概念为基础给出的粗细选择参考方案 为考虑系统实现规模指明了思路。今后的研究要在 细分化、层次化、实用化上做进一步的探讨和实践。 参考文献
［摘要］ 介绍了一种利用硬件描述语言 Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ 设计 ＰＷＭ 输出控制的方法， 用以实现电机控制、交流检测等 功能。并以电机控制为例， 重点对硬件电路和软件设计进行了论述。与纯硬件电路相比， 硬件描述语言 Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ 设计的电路可以根据需要随时进行改变， 使得电路的实时性和设计弹性得到了较大的提高。 ［关键词］ Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ； ＰＷＭ； 设计方法 ［中图分类号］ ＴＰ３３４．３ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １６７３－ ４７１８ （ ２００７） １２－ ００３０－ ０３
０ 引言
ＰＷＭ 是脉冲宽度调制 （ Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａ－ ｔｉｏｎ） 的简称。脉冲宽度调制产生电路， 通常称为 ＰＷＭ 电路， 是利用半导体功率晶体管或 ＩＧＢＴ 等开 关器件的导通和关断， 把直流电压变成电压脉冲 列， 控制电压脉冲的宽度或周期以达到变压变频目 的的一种变换电路。针对通常采用的单片机对 ＰＷＭ 输出控制实时性差的缺点， 本文采用 ＡＬＴＥＲＡ 公司 的 ＭＡＸ９０００ 系列芯片， 运用 Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ 语 言 编 程 ， 通 过 ＱｕａｒｔｕｓⅡ开 发 平 台 ， 设 计 了 ＰＷＭ 输 出 控 制系统， 这种设计方法使系统的设计弹性得到较大 的提高。
脉宽调制PWM的VHDL实现
COMPONENT lpm_compare
GENERIC (
lpm_representation
: STRING;
lpm_type
: STRING;
lpm_width
: NATURAL
4/6
); PORT (
dataa : IN STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0); datab : IN STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0); AgB : OUT STD_LOGIC ); END COMPONENT;
pwm_output : out std_logic ); end PWM;
architecture behav of PWM is
signal Triangle_data : std_logic_vector( 7 downto 0 ); 5/6
signal pwm_data : std_logic;
一、实验原理
PWM 的设计
二、系统描述
CLK
三角波发生器
Data[0...7]
输出 比较器
图 1 PWM 原理图
三、模块设计
1/6
四、实验结果
五、问题与展望
图 2 PWM 仿真波形图
2/6
附源代码
LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; USE ieee.std_logic_arith.all; USE ieee.std_logic_unsigned.all;
component Triangle is port( rst : in std_logic; clk : in std_logic; tri_data : out std_logic_vector ( 7 downto 0 ) );
pwm信号发生器.实验报告
EDA实验报告学院：电气学院班级：电科1班学号：12401720126姓名：刘明煌实验三PWM信号发生器的设计1.实验目的(1)进一步熟悉掌握Quartus H。
(2)进一步熟悉和掌握GW48-CK或其他EDA实验开发系统的应用。
(3)学习和掌握VHDL进程语句和元件例化语句的使用。
2.实验内容设计并调试好PWM信号发生器电路PWM.VHD,并用GW48-CK或其他EDA实验开发系统进行硬件验证。
3.实验条件(1)开发软件：Quartus H。
(2)实验设备：GW48-CK EDA实验开发系统。
(3)拟用芯片：EP2C8Q208C8N。
4.实验设计1) 系统原理框图为了简化设计并便于显示，本信号发生器电路PWM的设计分为两个层次，其底层电路可，再由包括两个完全相同的加载加法计数器LCNT8而成。
PWM电路图2) VHDL程序PWM信号发生器的底层和顶层电路均采用VHDL文本输入，有关VHDL程序如下。
加载加法计数器LCNT8的VHDL源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY LCNT8 ISPORT(CLK ,L D:IN STD_LOGIC;D:IN INTEGER RANGE 0 TO 255;CAO:OUT STD_LOGIC);END ENTITY LCNT8;ARCHITECTURE ART OF LCNT8 ISSIGNAL COUNT:INTEGER RANGE 0 TO 255;BEGINIF CLKEVENT AND CLK=1THENIF LD=1THEN COUNT<=D;ELSE C0UNT<=C0UNT+1;END IF;END IF;END PROCESS;PROCESS(COUNT) ISBEGINIF COUNT=255 THEN CAO<=1;ELSE CAO<=0END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE ART;PWM信号发生器的VHDL源程序：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY PWM ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;A,B:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);PWM:OUT STD_LOGIC);END ENTITY PWM;ARCHITECTURE ART OF PWM ISCOMPONENT LCNT8 ISPORT(CLK ,L D:IN STD_LOGIC;D:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);CAO:OUT STD_LOGIC);END COMPONENT LCNT8;SIGNAL CAO1,CAO2:STD_LOGIC;SIGNAL LD1,LD2:STD_LOGIC;SIGNAL SPWM:STD_LOGIC;BEGINU1:LCNT8 PORT MAP(CLK=>CLK,LD=>LD1,D=>A,CAO=>CAO1);U2:LCNT8 PORT MAP(CLK=>CLK,LD=>LD2,D=>B,CAO=>CAO2);PROCESS(CAO1,CAO2)ISBEGINIF CAO1='1'THEN SPWM<='0';ELSIF CAO2'EVENT AND CAO2='1'THEN SPWM<='1';END IF;END PROCESS;LD1<=NOT SPWM;LD2<=SPWM;PWM<=SPWM;END ARCHITECTURE ART;3）工程编译后:4）仿真波形设置本程序包括两个程序，因此先进行底层的加载加法计数器 LCNT8的仿真，在进行顶层 PWM 的仿真，下图为 PWM 的 输入设置及可能结果估计图。
PWM信号发生器的设计——毕业设计论文
PWM信号发生器的设计实验/上机报告一、实验目的1、掌握序列发生器和检测器的工作原理；2、初步学会用状态机进行数字系统设计。
二、实验环境Quartus II 7.0 开发系统三、实验内容用状态机设计实现串序列检测器设计，可以用原理图输入法设计序列信号发生器，要求产生序列：0111010011011010；再进行检测设计，若检测到序列：11010则输出为“1”，否则输出为“0”。
并对其进行仿真和硬件测试。
四、实验过程本实验可以分为两部分来设计。
第一步设计序列信号发生器，在这里可以采用模16的计数器74LS161来产生模16的计数，并由它的4位输出可以产生16种状态，由此可以用来设计序列产生器，也可以采用状态机产生序列，本实验用状态机产生序列。
第二步设计序列检测器，这里用状态机设计，如果为真输出1，为假输出为0；第三步设计串行转并行输出，将序列并行输出在LED管上显示。
第四步是设计一个计数脉冲，记录出现所需要的序列的次数。
第五步是将所有模块连接起来，构成一个完整的序列发生和检测设计器。
实验代码：1、序列发生器library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity xulie_produce is—序列产生电路port(clk,reset:in std_logic;comb_outputs:out std_logic);--序列输出end xulie_produce;architecture behav of xulie_produce istype fsm_st is (s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9,s10,s11,s12,s13,s14,s15);--状态设计signal current_state,next_state:fsm_st;beginreg:process(reset,clk)—主控时序进程beginif reset ='1'then current_state<=s0;elsif clk='1'and clk'event thencurrent_state<=next_state;end if;end process;com:process(current_state)—主控组合进程begincase current_state iswhen s0 => comb_outputs<='0';next_state<=s1; when s1 => comb_outputs<='1';next_state<=s2; when s2 => comb_outputs<='1';next_state<=s3; when s3 => comb_outputs<='1';next_state<=s4; when s4 => comb_outputs<='0';next_state<=s5; when s5 => comb_outputs<='1';next_state<=s6; when s6 => comb_outputs<='0';next_state<=s7; when s7 => comb_outputs<='0';next_state<=s8; when s8 => comb_outputs<='1';next_state<=s9; when s9 => comb_outputs<='1';next_state<=s10; when s10 => comb_outputs<='0';next_state<=s11; when s11 => comb_outputs<='1';next_state<=s12; when s12 => comb_outputs<='1';next_state<=s13; when s13 => comb_outputs<='0';next_state<=s14; when s14 => comb_outputs<='1';next_state<=s15; when s15 => comb_outputs<='0';next_state<=s0; end case;end process;end behav;2、序列检测器library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity s_machine is—序列检测电路port(clk,reset:in std_logic;state_inputs:in std_logic;--状态转移控制comb_outputs:out std_logic);检测结果输出end s_machine;architecture behav of s_machine istype fsm_st is (s0,s1,s2,s3,s4,s5);signal current_state,next_state:fsm_st;beginreg:process(reset,clk)主控时序进程beginif reset ='1'then current_state<=s0;elsif clk='1'and clk'event thencurrent_state<=next_state;end if;end process;com:process(current_state,state_inputs)—主控组合进程begincase current_state iswhen s0 => comb_outputs<='0';if state_inputs='1' then next_state<=s1;else next_state<=s0;end if;when s1 => comb_outputs<='0';if state_inputs='1' then next_state<=s2;else next_state<=s0;end if;when s2 => comb_outputs<='0';if state_inputs='0' then next_state<=s3;else next_state<=s2;end if;when s3 => comb_outputs<='0';if state_inputs='1' then next_state<=s4;else next_state<=s0;end if;when s4 => comb_outputs<='0';if state_inputs='0' then next_state<=s5;else next_state<=s2;end if;when s5 => comb_outputs<='1';--检测到11010输出1 if state_inputs='0' then next_state<=s0;else next_state<=s1;end if;end case;end process;end behav;3、串行输出变并行输出library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity shift is –串行变并行电路port(clk,load,a:in std_logic;din :out std_logic_vector(7 downto 0));--并行输出end shift;architecture behav of shift isbeginprocess(clk,load,a)variable reg8 :std_logic_vector(7 downto 0);beginif clk'event and clk='1'thenif load='1'then reg8(7 downto 1):=reg8(6 downto 0);--load为1时开始装载reg8(0):=a;end if;end if;din<=reg8;end process;end behav;4、计数器设计LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY CNTM IS –计数电路PORT (CLK,RST,EN:IN STD_LOGIC;a,b,c:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END CNTM;ARCHITECTURE behav OF CNTM ISsignal a1,b1,c1:std_logic_vector(3 downto 0); BEGINPROCESS (CLK,RST,EN)VARIABLE N :INTEGER RANGE 0 TO 1000;BEGINIF RST ='1' THEN N:=0;ELSIF CLK 'EVENT AND CLK='1' THENIF EN = '1' THENIF N<100 THEN N:=N+1;--设计为100计数ELSE N:=0;END IF;END IF;END IF;a1<=conv_std_logic_vector((N/100),4);b1<=conv_std_logic_vector(((N/10)mod 10),4); c1<=conv_std_logic_vector((N mod 10),4);a<=a1;b<=b1;c<=c1;END PROCESS;实验步骤：1、建立工作库文件和编辑设计文件（1）在D盘新建一个文件夹用来保存工程文件（2）打开QuartusⅡ8.0软件，选择菜单File->New->VHDL File，点击OK后在打开的界面下输入已经设计好的程序。
基于Verilog HDL设计的PWM输出控制
Ｅ ａ ｐ ｘｌ ｐ ｍ ｒ
‘
、
．
文 件
且 ． ｋ ｆ －…
一
’ ｖｈ－ ，ｌ ｌ
“
—■ ＿
＿■ ． ・＿ｒ
。
ｎｒ
原理 图
～
≮ ． ． ．
一
～ 一 … …
／
●一
崮
文 件 文 件 文件 文 件 文 件
｝ 一 １ Ｉ ．１
Ｐ ＷＭ 电路 ， 是利 用半 导体 功 率 晶体 管 或 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ等开
关 器 件 的 导 通 和关 断 ，把 直 流 电压 变 成 电压 脉 冲
图 １ Ｐ Ｍ 输 出 控 制 原 理 图 Ｗ
列， 控制 电压脉 冲 的宽 度或 周 期 以达 到 变压 变频 目 的的一种 变换 电路 。 对通 常采 用 的单片机 对 Ｐ 针 ＷＭ
成减 １ 功能 。输 出信号 Ｏ Ｔ接蜂 鸣器 （ 可 以接 示 Ｕ 也
波器观 察波形 ） 行检测 。原理 图如 图 １ 进 所示 。
Ｑ ａ ｕ Ｉ是一种比较实用的 Ｅ Ａ软件 ，它具有原 ｕｒ ｓＩ ｔ Ｄ
理 图输入 和文本 输入 两种方 式 ， 图 ２所示【 如 ” 。
Ｑｕｎ ｓ Ｉ ａ ｕ Ｉ 模 块 编 辑
【 关键词】Ｖ ｒｏ Ｌ；Ｗ 设计方法 ｅｌｇＨＤ Ｐ Ｍ； ｉ 【 中图分类号】Ｔ ３ ４３ Ｐ ３． ［ 文献标识码】Ａ ［ 文章编号】１７ —７ ８ （０ ７ ２ ０ ３ — ３ ６ ３ ４ １ ２０ ）１— ００ ０
ＶＣ Ｃ
０ 引言
Ｐ ＷＭ 是 脉 冲宽 度 调 制 （ ｕ ｅ Ｗｉｔ Ｍｏｕａ Ｐ ｌ ｄｈ ｄ ｌ— ｓ ｔｎ ｉ ）的简 称 。脉 冲宽 度 调制 产 生 电路 ，通 常 称 为 ｏ
pwm信号发生器的设计
pwm 信号发生器的设计
脉冲宽度调制（Pulse Width ModulaTIon.PWM）控制技术以其控制简
单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术和模拟信号数字传输通信领域最广泛应用的控制方式，因此研究基于PWM 技术的脉冲宽度及周期可
调的信号发生器具有十分重要的现实意义。
这篇文章主要就是说明计数器计算时钟脉冲的上升沿个数，再通过输出电平反复翻转得到计数个数（脉冲宽度）可控的PWM 信号。
为了使本次设计产生的PWM 信号能用于频率稳定度高的晶振，故在系统设计中添加了一个分频模块，因此PWM 信号发生器由分频器和信号发
生器两个部分组成。
其组成框图如图2.1 所示
PWM 信号发生器的总体设计流程图如图2.2 所示。
基于FPGA的正弦波PWM信号发生器的设计
中设 计 出 了 Ｐ ＷＭ 信号发 生器 ， 个 系统可 以 实现 频 率、 整 幅度 均 可调 的信 号输 出。在 产 生 某一频 率 信 号 时 ， 采样脉 冲 的周期 保持 不 变 ， 让 在每 一个 采样 周期 内改 变一 次 占空比 ， 变的规 律按 正 弦表 改
变化 ； 产生 高低 不 同频 率的信 号 时 ， 了降低 对 滤波 电路 的 复杂度 ， 用插 空法使得 输 出的 Ｐ 在 为 采 ＷＭ
ＹＡＯ ｎ — ｉｎ ＣＨＥＮ ｎ －ｏ ｇ Ｈｏ ｇ ｑａ ｇ， Ｒｏ ｇ ｒ ｎ
（ ｃｏｌ ｆ ｎｅｎｔ ｆ ｈ ｇ ｏ ｎｉｅｒ ｇ Ｊ ｎｎｎＵ ｉ ｒ ｔ， ｘ ２４ ２ ，Ｃ ｉａ Ｓｈｏ ｏ Ｉｔ ｅ ｏ ｉ ｓ ｆ ｇｎｅ ｎ ， ａｇａ ｎｖ ｓｙ Ｗｕｉ １１２ ｈｎ ） ｒ Ｔ ｎ Ｅ ｉ ｉ ｅｉ
关键 词 ： 号发 生器 ； 信 现场 可编 程 门阵列 ； 冲 宽度调 制 脉 中图分 类号 ：Ｎ ７ ７ 文献 标识 码 ： Ｔ ８ Ａ 文章 编号 ：６ １ １７ ２ １ ）３— ２ ６— ４ １７ —７ ４ （０ ２ ０ ０ ８ ０ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｅ Ｗ ａ ｅ ＰＷ Ｍ ｉ ｎ ｌＧｅ ｒ ｔ ｒ Ｂａ ｅ ｎ ＦＰＧＡ ｓｇ ｆ Ｓ ｎ － ｖ Ｓ ｇ ａ ｎｅ ａ ｏ ｓ ｄ ｏ
ｓ ｎ ｔｅＰ ｉ ａ ｇ ｎ ｒｔ ．Ｆｎ ｌ ｙｔｍ ｃ ｎａｈｅ ｅａｊ ｓ ｂｅｆ ｑ ｅ ｃ ｄａ ｐｉ ｄ ｕｐ ｔ ｉ ａ．Ｇ ｎ ｒ ｉｇａ ｉ ＷＭ ｓ ｎ ｌ ｅ ｅａ ｒ ｉ ｌ ｓｓ ａ ｃ ｉ ｄ ｔ ｌ ｒ ｕ ｎ ｙａ ｍ ｌｕ ｅｏ ｔ ｇ １ ｅ ｅａ ｎ ｇ ｈ ｇ ｏ ａｙ ｅ ｖ ｕ ａ ｅ ｎ ｔ ｕｓｎ ｔ
第 １ 卷 第 ３期 １
单片机PWM信号发生器的原理与设计
单片机PWM信号发生器的原理与设计引言在现代电子技术中，脉冲宽度调制(PWM)信号发生器被广泛应用于各种电路和系统中。
单片机作为常见的嵌入式系统解决方案，具备了成本低、功耗低、可编程性强等优势，因此被广泛用于PWM信号发生器设计中。
本文将介绍单片机PWM 信号发生器的原理与设计。
一、PWM信号发生器的原理1.1 脉冲宽度调制(PWM)概述脉冲宽度调制(PWM)是一种将模拟信号转换为数字信号的技术。
PWM信号由连续的短脉冲组成，其脉冲的宽度可以根据需要进行调整。
通过改变脉冲信号的宽度与周期之比，可以模拟出不同的模拟信号输出。
1.2 PWM信号发生器的基本原理PWM信号发生器的基本原理是通过控制脉冲的宽度和周期，实现对输出波形的精确控制。
单片机通常具有定时器模块，通过定时器模块的特定设置，可以生成精确的脉冲信号。
单片机还需要连接输出引脚，将生成的PWM信号输出给外部电路。
二、单片机PWM信号发生器的设计2.1 硬件设计单片机PWM信号发生器的硬件设计包括选择合适的单片机、外部电路连接和输出端口设计。
首先，选择适合的单片机。
考虑到PWM信号发生器需要高精度、可编程性强的特点，可以选择带有定时器模块的单片机。
常见的单片机型号有ATmega系列、PIC系列等。
根据实际需求选择合适的型号。
其次，进行外部电路连接。
通常需要连接电源、晶体振荡器以及输出端口。
电源提供电压稳定源，晶体振荡器提供时钟信号。
输出端口需要连接到PWM信号的目标设备上。
最后，进行输出端口设计。
根据实际需求确定输出端口的数量和类型。
常用的输出接口有GPIO、PWM输出等。
根据单片机型号和外部电路要求进行设计。
2.2 软件设计单片机PWM信号发生器的软件设计包括定时器设置和PWM生成代码编写。
首先，进行定时器设置。
根据单片机型号和需求，设置定时器的时钟源、分频系数、计数模式等参数。
通过合理的定时器设置，可以实现精确的脉冲宽度和周期控制。
其次，编写PWM生成代码。
PWM信号发生器的设计程序(veriloghdl)
PWM信号发生器的设计程序module pwmgen(clk,rst,ce,addr,write,wrdata,read,bytesel,rddata,pwm); input clk,rst,ce;input [1:0]addr;input write,read;input[31:0]wrdata;output[31:0]rddata;input[31:0]bytesel;output pwm;reg[31:0]clk_div_reg,duty_cycle_reg;reg control_reg;reg clk_div_reg_sel,duty_cycle_reg_sel,control_reg_sel;reg[31:0]pwm_cnt,rddata;reg pwm;wire pwm_ena;always@(addr)beginclk_div_reg_sel<=0;duty_cycle_reg_sel<=0;control_reg_sel<=0; case(addr)2'b00:clk_div_reg_sel<=1;2'b01:duty_cycle_reg_sel<=1;2'b10:control_reg_sel<=1;default:beginclk_div_reg_sel<=0;duty_cycle_reg_sel<=0;control_reg_sel<=0;endendcaseendalways@(posedge clk or negedge rst)beginif(rst==1'b0)clk_div_reg=0;elsebeginif(write & ce & clk_div_reg_sel)beginif(bytesel[0])clk_div_reg[7:0]=wrdata[7:0];if(bytesel[1])clk_div_reg[15:8]=wrdata[15:8];if(bytesel[2])clk_div_reg[23:16]=wrdata[23:16];if(bytesel[3])clk_div_reg[31:24]=wrdata[31:24];endendendalways@(posedge clk or negedge rst)beginif(rst==1'b0)duty_cycle_reg=0;elsebeginif(write&ce&duty_cycle_reg_sel)beginif(bytesel[0])duty_cycle_reg[7:0]=wrdata[7:0];if(bytesel[1])duty_cycle_reg[15:8]=wrdata[15:8];if(bytesel[2])duty_cycle_reg[23:16]=wrdata[23:16];if(bytesel[3])duty_cycle_reg[31:24]=wrdata[31:24];endendendalways@(posedge clk or negedge rst)beginif(rst==1'b0)control_reg=0;elsebeginif(write & ce & control_reg_sel)beginif(bytesel[0])control_reg=wrdata[0];endendendalways@(addr or read or clk_div_reg or duty_cycle_reg or control_reg or ce) beginif(read & ce)case(addr)2'b00:rddata<=clk_div_reg;2'b01:rddata<=duty_cycle_reg;2'b10:rddata<=control_reg; default:rddata=32'h8888;endcaseendassign pwm_en=control_reg; always@(posedge clk or negedge rst) beginif(rst==1'b0)pwm_cnt=0;elsebeginif(pwm_en)beginif(pwm_cnt>=clk_div_reg)pwm_cnt<=0;elsepwm_cnt<=pwm_cnt+1;endelsepwm_cnt<=0;endendalways@(posedge clk or negedge rst) beginif(rst==1'b0);elsebeginif(pwm_en)beginif(pwm_cnt<=duty_cycle_reg)pwm<=1'b1;elsepwm<=1'b0;endelsepwm<=1'b0;endendendmodule。
PWM信号发生器的设计报告
前言脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation.PWM）控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术和模拟信号数字传输通信领域最广泛应用的控制方式，因此研究基于PWM技术的脉冲宽度及周期可调的信号发生器具有十分重要的现实意义。
本文主要讨论了脉冲占空比可调信号的产生方法，采用三种不同的方案使用VHDL语言编程实现了信号的产生。
其中方案一的原理是分频，即用计数器计算时钟脉冲的上升沿个数，再通过输出电平反复翻转得到计数个数（脉冲宽度）可控的PWM 信号；方案二的原理是锯齿波比较法，首先编程产生阶梯状的锯齿波，再通过锯齿波与输入占空比值（数值可控的直线）比较产生脉冲宽度随输入占空比数值变化的PWM 信号；方案三是用有限状态机产生有用信号，首先定义两个状态，再通过计数器值与输入占空比值比较控制状态的切换，产生PWM信号。
本文详细介绍方案二和方案三两种方法。
通过使用QuartusII9.0软件采用VHDL语言编程并用功能仿真证实了上文提到的三种PWM信号产生方案都是可行的，都能产生切实可用的PWM信号，三种方案中均可以通过修改输入端口占空比来控制产生信号的脉宽，且可以通过在程序中修改计数器的计数上限和分频模块的分频比改变信号的周期及频率，实现了多参数可调，使整体设计具有灵活的现场可更改性和较好的可移植性。
且实现功能的程序简单易懂，设计过程中思路阐述清晰，流程介绍明了，且程序易于修改，可读性好。
第一章设计要求1.1 研究课题PWM信号发生器的研制1.2设计要求用CPLD可编程模块产生下列信号（特殊芯片：EPM570T100C5）(1)采用VHDL编写相关程序，PWM信号的工作频率为500Hz(1000Hz)；(2)时钟信号通过分频器后，由输入开关量控制占空比可调。
第二章系统组成及工作原理本次设计采用的是Altera公司开发的QuartusII设计平台，设计采用特殊芯片EPM570T100C5进行仿真，在原理设计方面，本设计采用自顶向下、层次化、模块化的基本程序设计思想，这种设计思想的优点符合人们先抽象后具体，先整体后局部的思维习惯，其设计出的模块修改方便，不影响其他模块，且可重复使用，利用率高。
一个用Verilog实现PWM硬件的开发实例
一个用Verilog实现PWM硬件的开发实例一个用Verilog实现PWM硬件的开发实例2008-01-17 12:48:34 来源：嵌入式技术网关键字： Verilog PWM硬件本文举例说明了一个使用FPGA的新设计流程，我们从中可以知道如何用软件实现PWM，然后如何将该设计转换成一个可以在FPGA 中运行的逻辑块，并能利用存储器映射I/O接口通过软件完成对该逻辑块的控制。
软硬件划分现在的情况与以前有所不同，软件工程师能够方便地参与到硬件设计中。
不管是硬件模块还是软件模块现在都可以用编程语言进行设计。
众所周知，C语言是嵌入式软件设计的通用语言。
在硬件设计方面，Verilog则是流行的选择(用VHDL的人也很多)。
Verilog的语法和结构与C编程语言非常相似，从本文的例子中也可以看到这一点。
同时，硬件的升级和修改也变得越来越方便。
以前可以通过下载新的可执行映像文件升级软件，但对硬件却行不通。
现在情况不同了。
就像软件开发人员能够快速编辑、重新编译、然后将新代码下载到存储器那样，使用可编程逻辑器件的硬件设计者也能做类似的事情。
可编程逻辑改变了嵌入式系统的设计方法，设计者可以像修改软件那样方便地修改硬件。
换句话说，在设计和调试阶段，设计者能够灵活选择软件方式或硬件方式来作为完成任务的最佳方式。
设计者无需太多的硬件知识就可以利用FPGA供应商提供的工具轻松地开发出可编程逻辑嵌入式系统。
例如，Altera公司的SOPC Builder能帮助系统设计师从已有的库中选择和配置外围电路，并增加用来创建和连接外围电路的用户逻辑。
加上一些可编程逻辑和硬件知识，软件工程师就能够充分利用硬件的优势改进他们的系统。
PWM软件PWM控制器会产生一连串脉冲。
通常需要规定脉冲的周期和宽度。
占空比被定义为脉冲宽度与周期的比值。
PWM有着广泛的应用，大多数情况下用于控制模拟电路。
因为数字信号连续变化的速率相对较快(当然取决于信号周期)，因此最终会形成一个用来控制模拟设备的平均电压值。
基于Verilog-HDL的信号发生器的设计
基于Verilog HDL 的信号发生器的设计一、实验目的应用Verilog进行编写四种波形发生的程序，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板的应用，加强对其的实际应用操作能力。
二、实验原理实验程序分为三部分：第一、通过计数器实现内置信号分频，并通过外置开关调节频率来控制输出波形的频率。
第二、设定ROM中的数值，将波形数据存储到ROM中。
第三、设定波形选择开关。
它由相位累加器、相幅转换函数表、D/A转换器以及内部时序控制产生器等电路组成。
参考频率f_clk为整个合成器的工作频率，输入的频率字保存在频率寄存器中，经N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。
p为频率字，即相位增量；参考频率为f _clk;相位累加器的长度为N位，输出频率f _out为：f_out ――输出信号的频率；N相位累加器的位数;p 频率控制字（步长）;f_clk ――基准时钟频率。
图1-2四种波形单周期的取样示意图段地址基地址D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO图1-3函数查找表的设计三、实验内容反三角波程序编码：moduledds(f_clk,p,choose,data);〃in put [5:0] p; //in put[1:0] choose; // input f_clk; //output [7:0] data;wire [7:0]data;reg [5:0] addr,address;reg [5:0] i;reg f_out; 端口设定频率控制字波形选择内置晶振in itialbegin i<=0;addr<=0;f_out<=0; endalways @(posedge f_clk) // beginif(i==p) //begini=0;f_out=~f_out;endelsei=i+1;end 利用计数器实现任意分频设定频率控制字pfun ctio n [7:0] romout; //ROM in put[5:0]address;case(address) //0 : romout = 10; //1 : romout = 17;2 : romout = 15;的设定各波形初值的预装入正弦波初值冷乙+jppe=ssajppe £：9l，+jppe=ssajppe :乙!g+jppe=ssajppe :!jppe=ssajppe ：o// (asooqo)aseo:l，+jppe=jppe3S|3 gPPE// (8==jppe)j!ui6aq (incQ a6pasod)@sAeM|e uoipunjpua aseopua !xxq,0L = inoiuo」：肿epp//：inoiucu :■9 =i noiucu : oe m = inoiucu : 62 G = inoiucu : 82 ■QZ=inoiucu : LZ ■9Z =inoiucu : 92 ：oeinoiucu : 92 ：geinoiucu : 陀：geinoiucu : es ：oeinoiucu : ZZ■9Z =inoiucu : VZ ■QZ=inoiucu :OS G = inoiucu : 616 = inoiucu : 81■9 =i noiucu : LV ■Q=inoiucu : 91 1: =inoiuo」：9L 1: =inoiuo」:卄1: =inoiuo」:肝1: =inoiuo」■ZV £：=inoiuo」：I4=inoiuo」：0L £=jnoiuoj :6£=jnoiuoj :8 £=jnoiuoj :L © =jnoiuoj :9 £=jnoiuoj :9=jnoiuoj :P ■LV=jnoiuoj :eendcaseendassig n data = romout(address);// en将ROM中对应数据传递输出端口data输出dmodule四、实验截图1.正弦波示意图：（choose=0时的波形数值）2.方波示意图：（choose=1时的波形数值）3.正三角波示意图：（choose=2时的波形数值）五、实验总结通过这次期末实验，更进一步认识了Verilog语言的使用，详细了解了整个设计制作和仿真流程，独立思考并通过一步步的调试，逐步摸索和进一步优化程序最终完成实验，锻炼了逻辑思维能力。
VHDL做PWM发生器的大作业
VHDL 大作业――PWM发生器姓名：贾胜文学号：036086279一．功能描述如下图所示：D0－D7为8位数据输入，A为内部脉宽寄存器/计数分频器选择信号，LOAD为所存信号输入，当有上升沿在LOAD上时，D0－D7上的数据被锁存进内部脉宽寄存器（A为高电平）或计数分频器（A为低电平）。
COUNTCLK为内部8位分频计数器时钟，当有上升沿出现在COUNTCLK上时，内部分频计数器值减1，当计数值0时再减1，分频计数器就重新从分频寄存器中装入计数初值，准备进行下一论计数，同时让内部的PWM周期计数器加1。
RS为内部PWM周期计数器、分频计数器清零信号，高电平有效。
PWMOUT为PWM信号输出端。
内部PWM周期计数器计数的同时与脉宽寄存器值比较，前者比后者小时，PWMOUT 输出高电平否则输出低电平。
这样通过改变分频寄存器中的值就可以改变PWM信号的周期，改变脉宽寄存器中的值就可以改变PWM信号的脉宽。
二．源程序：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity pwm isport(a:in std_logic; --脉宽寄存器/分频寄存器选择.1-脉宽寄存器,0-分频寄存器countclk: in std_logic;--分频计数器计数信号rs: in std_logic;--分频计数器、PWM周期计数器清零信号load: in std_logic;--数据装载信号dat: in std_logic_vector(7 downto 0);--8位数据输入pwmout: out std_logic);--PWM信号输出end pwm;architecture work of pwm issignal mycounter,cmpdat,fenpindat,fenpincount:integer range 0 to 255;signal theout:std_logic;begindataload_block:process(load)beginif(load'event and load='1') thenif a='1' thencmpdat<=conv_integer(dat);elsefenpindat<=conv_integer(dat);end if;end if;end process;counter_block:process(countclk,rs)beginif (countclk'event and countclk='1') then if rs='0' thenif fenpincount=0 thenfenpincount<=fenpindat;mycounter<=mycounter+1;if cmpdat<mycounter thentheout<='0';elsetheout<='1';end if;elsefenpincount<=fenpincount-1;end if;elsemycounter<=0;fenpincount<=fenpindat;end if;end if;end process;pwmout<=theout;end work;三．仿真时序图四．附件：源程序：pwm.vhd仿真时序：pwm.scf。
基于VHDL的PWM信号发生器的设计论文
Yi bin University EDA技术及应用课程设计报告题目基于VHDL的PWM信号发生器系别物理与电子工程学院专业电子信息科学与技术学生姓名学号班级2013 年 12月 21日摘要本次课程设计是基于VHDL的PWM信号发生器,PWM信号发生器应用所学的数字电路和模拟电路的知识进行设计。
在设计过程中，所有电路仿真均基于Quartus II 9.1仿真软件。
本课程设计介绍了PWM 信号发生器的设计方案及其基本原理，并着重介绍了PWM信号发生器各单元电路的设计思路，原理及仿真，整体电路的的工作原理，控制器件的工作情况。
设计共有三大组成部分：一是原理电路的设计，本部分详细讲解了电路的理论实现，是关键部分；二是性能测试，这部分用于测试设计是否符合任务要求。
三是是对本次课程设计的总结。
关键词： PWM信号发生器仿真设计目录第1章绪论1.1 EDA 和QuartusⅡ的简介及起源 (1)1.2 EDA的优势及发展趋势 (1)第2章系统设计思路 (3)第3章可自加载加法计数器的设计 (4)第4章信号发生器设计过程 (6)第5章软件仿真5.1 Quartus Ⅱ软件简介 (8)5.2 用Quartus Ⅱ的仿真步骤和图像 (9)5.3 逻辑综合结果 (12)第6章设计总结 (13)第7章参考文献 (15)附录设计程序 (16)第1章绪论1.1 EDA和QuartusⅡ的简介及起源EDA是英文“electronic design automation”(电子自动化设计)的缩写，EDA技术是20世纪90年代迅速发展起来的，是现代电子设计的最新技术潮流，是综合现代电子技术和计算机技术的最新研究成果，是电子线路设计与分析的一门技术。
EDA包括电子线路的设计、计算机模拟仿真和电路分析及印制电路板的自动化设计三个方面的内容。
随着可编程逻辑器件迅速发展，出现了功能强大的全新的EDA工具。
具有较强描述能力的硬件描述语言(VHDL、Verilog、HDL)及高性能综合工具的使用，使过去单功能电子产品开发转向系统级电子产品开发。
基于Verilog HDL的SVPWM算法的设计与仿真
基于Verilog HDL的SVPWM算法的设计与仿真李琴;任海兰【摘要】空间矢量脉宽调制算法是电压型逆变器控制方面的研究热点，广泛应用于三相电力系统中。
基于硬件的FP-GA/CPLD芯片能满足该算法对处理速度、实时性、可靠性较高的要求，本文利用Verilog HDL实现空间矢量脉宽调制算法，设计24矢量7段式的实现方法，对转速调节和转矩调节进行仿真，验证了设计的实现结果与预期相符。
%Space vector pulse width modulation algorithm is a research focus in voltage inverter controlling. And it has been widely used in three-phase power system. Hardware-based FPGA/CPLD chip can meet the high requirements in processing speed, real-time, and reliability of the algorithm. A 24-vector 7-segment implementation method was designed for the Space Vector Pulse Width Modulation algorithm with Verilog HDL. Speed and torque adjusting process were simulated, and the results verified the design.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】3页(P190-192)【关键词】空间矢量脉宽调制;交流永磁同步电动机;电压型逆变器;Verilog HDL 【作者】李琴;任海兰【作者单位】武汉邮电科学研究院湖北武汉 430074; 武汉群茂科技有限公司湖北武汉 430074;武汉邮电科学研究院湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TN787电压型逆变器在大容量、高电压场合已得到了广泛应用，逆变器控制策略种类繁多，其中空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法具有调制比较大、能够优化输出电压波形、易于数字实现、母线电压利用率高等优点，是此方面研究的热点[1]。
基于单片机和FPGA的四通道PWM信号发生器接口设计
题目：基于单片机和FPGA的四通道PWM信号发生器接口设计1引言单片机是将中央处理器、存储器、定时器、中断系统、输入/输出接口等工作部件集成在一块电路芯片上的微型计算机。
它具有体积小，功能强，可靠性高、价格便宜等优点，因此单片机被广泛应用于我们的生活、工作、科研等各个领域。
单片机应用于工业控制等方面时经常要对电流，电压，温度，位移，转速等模拟量进行调整控制如恒流，恒压，恒温，恒速等单片机一般将采集的模拟量数据进行运算和处理根据设计要求对输出控制进行脉宽调制达到恒流，恒压，恒温，恒速的目的。
随着大规模集成电路的不断发展很多单片机都有内置PWM模块，因此单片机的PWM控制技术可以用内置PWM模块实现，也可以用单片机的其它资源由软件模拟来实现，还可以通过控制外置硬件电路来实现。
可编程逻辑器件(PLD)及EDA技术的应用成为电子系统设计的潮流。
FPGA是一种新兴的可编程逻辑器件(PLD)，与其它PLD相比，具有更高的密度、更快的工作速度和更大的编程灵活性。
单片机以其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等方面所具有的独特优点，长期以来被广泛的应用在各领域。
基于FPGA的高密度、高速度、现场可编程的能力和单片机强大的数据处理功能，制作了波形发生系统，用于产生频率为10H z~20kHz的四路分别占空比0~100%可调的PWM波。
现着重介绍用基于可编程的FPGA和单片机实现四通道PWM信号发生器及其接口的设计。
可编程逻辑器件(PLD)及EDA技术的应用成为电子系统设计的潮流。
FPGA是一种新兴的可编程逻辑器件(PLD)，与其它PLD相比，具有更高的密度、更快的工作速度和更大的编程灵活性。
单片机以其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等方面所具有的独特优点，长期以来被广泛的应用在各领域。
基于FPGA的高密度、高速度、现场可编程的能力和单片机强大的数据处理功能，制作了波形发生系统，用于产生频率为10Hz~20kHz的正弦波，锯齿波，三角波和四路分别占空比0~100%可调的PWM波。
Verilog 脉冲发生器程序
Verilog 脉冲发生器程序2014-08-12 14:35:17| 分类：默认分类|举报|字号订阅/****************************************************************************** *********实现功能简述本模块主要功能是产生一个确定时钟周期长度（最长为256个时钟周期）的脉冲信号，可以自己设定脉冲长度，输出的脉冲信号与时钟上升沿同步脉冲宽度= pulsewide + 1 时钟周期;输入一个启动信号后，可以产生一个固定时钟周期长度的脉冲信号，与启动信号的长短无关！脉冲宽度可调！1、可以调整输出脉冲宽度2、只要输入一个启动信号，不论启动信号宽度——需要能够触发设计，就输出脉冲3、再输出一个完整的脉冲过程中，不论输入多少个启动信号，都只会输出一个脉冲4、不论启动脉冲的宽度多大，输出的脉冲宽度恒定++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++++++++++******************************************************************************* ********/module confirmpulse ( clk, reset, start, pulse, pulsewide );input clk, reset, start;input [7:0] pulsewide;output pulse;reg pulse;reg counten;reg [7:0] count;//计数器启动标记，表示一次延时计数开始always @ ( posedge clk )beginif ( reset == 'b0 )counten <= 'b0;elsebeginif ( start == 'b1 )counten <= 'b1;else if ( start == 'b0 && count > pulsewide )counten <= 'b0;endend//延时计数器，保证延时pulsewide 个时钟周期always @ ( posedge clk )beginif ( reset == 'b0 )count <= 'b00000000;elsebeginif ( counten == 'b0 )count <= 'b00000000;else if ( counten == 'b1 && count <= pulsewide ) count <= count + 1;else if ( counten == 'b0 && start == 'b0 )count <= 'b00000000;endend//输出定宽脉冲always @ ( negedge clk )beginif ( reset == 'b0 || count >= pulsewide )pulse <= 'b0;else if ( counten == 'b1 )pulse <= 'b1;endendmodule。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PWM信号发生器的设计程序
module pwmgen(clk,rst,ce,addr,write,wrdata,read,bytesel,rddata,pwm); input clk,rst,ce;
input [1:0]addr;
input write,read;
input[31:0]wrdata;
output[31:0]rddata;
input[31:0]bytesel;
output pwm;
reg[31:0]clk_div_reg,duty_cycle_reg;
reg control_reg;
reg clk_div_reg_sel,duty_cycle_reg_sel,control_reg_sel;
reg[31:0]pwm_cnt,rddata;
reg pwm;
wire pwm_ena;
always@(addr)
begin
clk_div_reg_sel<=0;duty_cycle_reg_sel<=0;control_reg_sel<=0; case(addr)
2'b00:clk_div_reg_sel<=1;
2'b01:duty_cycle_reg_sel<=1;
2'b10:control_reg_sel<=1;
default:
begin
clk_div_reg_sel<=0;
duty_cycle_reg_sel<=0;
control_reg_sel<=0;
end
endcase
end
always@(posedge clk or negedge rst)
begin
if(rst==1'b0)
clk_div_reg=0;
else
begin
if(write & ce & clk_div_reg_sel)
begin
if(bytesel[0])
clk_div_reg[7:0]=wrdata[7:0];
if(bytesel[1])
clk_div_reg[15:8]=wrdata[15:8];
if(bytesel[2])
clk_div_reg[23:16]=wrdata[23:16];
if(bytesel[3])
clk_div_reg[31:24]=wrdata[31:24];
end
end
end
always@(posedge clk or negedge rst)
begin
if(rst==1'b0)
duty_cycle_reg=0;
else
begin
if(write&ce&duty_cycle_reg_sel)
begin
if(bytesel[0])
duty_cycle_reg[7:0]=wrdata[7:0];
if(bytesel[1])
duty_cycle_reg[15:8]=wrdata[15:8];
if(bytesel[2])
duty_cycle_reg[23:16]=wrdata[23:16];
if(bytesel[3])
duty_cycle_reg[31:24]=wrdata[31:24];
end
end
end
always@(posedge clk or negedge rst)
begin
if(rst==1'b0)
control_reg=0;
else
begin
if(write & ce & control_reg_sel)
begin
if(bytesel[0])control_reg=wrdata[0];
end
end
end
always@(addr or read or clk_div_reg or duty_cycle_reg or control_reg or ce) begin
if(read & ce)
case(addr)
2'b00:rddata<=clk_div_reg;
2'b01:rddata<=duty_cycle_reg;
2'b10:rddata<=control_reg; default:rddata=32'h8888;
endcase
end
assign pwm_en=control_reg; always@(posedge clk or negedge rst) begin
if(rst==1'b0)
pwm_cnt=0;
else
begin
if(pwm_en)
begin
if(pwm_cnt>=clk_div_reg)
pwm_cnt<=0;
else
pwm_cnt<=pwm_cnt+1;
end
else
pwm_cnt<=0;
end
end
always@(posedge clk or negedge rst) begin
if(rst==1'b0);
else
begin
if(pwm_en)
begin
if(pwm_cnt<=duty_cycle_reg)
pwm<=1'b1;
else
pwm<=1'b0;
end
else
pwm<=1'b0;
end
end
endmodule。