函数信号发生器等vhdl程序
EDA技术与应用实践3.函数信号发生器
3 函数信号发生器的设计智能函数信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、锯齿波和方波等函数信号波形的电路和仪器,它与示波器、电压表、频率计等仪器一样,是最普通、最基本、应用最广泛的电子仪器之一,在电子技术实验、自动控制系统和其它科研领域,几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。
3.1 设计要求设计一个智能函数信号发生器,能够以稳定的频率产生正弦波、三角波、锯齿波和方波,并能够通过按键选择输出4种不同种类的函数波形,同时具有系统复位功能。
3.2 设计方案智能函数信号发生器主要由两大部分电路组成:即函数信号发生电路和函数信号选择电路。
其中函数发生电路包括产生正弦波、三角波、锯齿波和方波4种不同函数波形的模块,如图 3 - 1所示。
开关SEL时钟CLK波形输出复位CLR图 3 - 1 函数信号发生器组成框图函数发生电路要产生4种不同的波形,因此要针对每种函数波形设计对应的电路模块。
虽然每个模块的输入和输出设置相同,但不同的函数发生模块对信号的处理方式不同。
对于三角波、锯齿波和方波3种比较规则的波形,可以用程序代码产生;而对于正弦波,则可以使用宏模块实现。
3.3 模块设计⒈正弦波产生模块正弦波的产生可用图 3 - 2所示电路实现,其中XHQ_Cout是LAM计数器,XHQ_ROM是只读存储器。
ROM中保存正弦波信号的数据,其地址由计数器XHQ_Cout提供;而XHQ_Cout是一个8位加法计数器。
在时钟信号的控制下,计数器输出q[7..0]在00000000-11111111范围内循环变化,使ROM 输出周期性变化的正弦波形信号数据。
为此需要先设计计数器XHQ_Cout和只读存储器XHQ_ROM。
图 3 - 2 正弦波产生原理图⑴定制LPM计数器①新建工程文件后,选择【Tools】 【MegaWizard Plug-In Manager…】菜单命令,在弹出的如图 3 - 3所示〖MegaWizard Plug-In Manager[page 1]〗对话框中单击按钮,接着弹出图 3 - 4所示〖MegaWizard Plug-In Manager[page 2a]〗对话框。
VHDL课程设计_函数信号发生器
学生姓名:学号:专业:年级班级:课程名称: 可编程数字系统设计实验项目: VHDL设计一信号发生器试验时间: 2014年5月24日指导老师:一、实验目的:熟悉EDA工具,掌握用VHDL语言进行数字系统设计的基本方法和流程,提高工程实践能力二、设计任务设计信号发生器,用VHDL语言描述,用QuartusII工具编译和综合,并在实验板上调试并实现所要求功能和技术指标,撰写实验报告,最后提交验收并答辩。
题目一:设计正弦波发生器题目二:设计锯齿波发生器题目三:设计三角波发生器三、功能要求与技术指标基本功能:(1 )模拟输出:由于FPGA上无D/A转换模块,因此设计中必须包含PWM发生模块,PWM输出后经过RC低通波电路转换为电压幅值正比于占空比的模拟电压。
滤波电路需自行设计。
(2)可以通过按键设定波形的频率,频率可以显示在数码管上。
(3)按钮开关输入须消抖处理。
在完成以上功能的前提下,可增加其它一些实用的功能。
要求:1、每个同学必须完成基本功能,在完成基本功能的前提下可自由发挥。
2、实验报告主要内容包含:设计原理、系统分析、程序设计、仿真/实验结果(例如波形图和实验板运行时的照片)、结论或分析、使用说明等,在最后附上主要源程序。
3、程序代码结构清晰,可读性强,关键语句应注释。
四、设计原理:原理图:原理图(PS:RESTA按键已被删除)频器将FPGA上的晶振进行分频所得的时钟信号作为计数时钟。
最后进行利用比较的方式得到占空比可调的脉冲波。
同时,分频器的分频系数可由键盘和数码管配合的显示数值进行运算反馈回PWM模块,达到频率可调的目的。
此外,另设一输出接至LED2,无法测量波形的情况下,利用呼吸灯的效果可检测PWM模块的完成与频率可调的成功性。
2、键盘设移位复位键,数码管计数键与频率传送键。
同时设立消抖计数值,当按键按下以后进行计数,在按键退出后,停止计数,取最后一次计数作为按键信号完成按键消抖。
按下移位复位键,数码管位选下一位,同时示数复位清零,并且循环移位,当按完4次按键后,数码管全部清零。
EDA课程设计---函数信号发生器的设计
摘要本说明书首先介绍了VHDL语言的特点及发展史;接着简要说明了D/A接口(函数发生器)的工作原理及设计思想和设计方案的确定;然后着重解释了使用VHDL语言设计D/A接口(函数发生器)的具体操作步骤及主要流程。
为了更加详细的解释清楚主要流程在本课程设计说明书中还附加了相应的图片。
最后还附加了实现设计的VHDL源程序。
关键词:VHDL D/A接口设计绪论EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写。
EDA技术就是依赖功能强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能。
EDA技术使设计者的工作仅局限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的实现,可以说EDA技术的产生与发展是电子设计技术的一个巨大进步。
EDA技术融合了众多电子设计技术和计算机辅助技术,使得它在现代电子学方面的应用越来越广泛,也成为电子、电气类大学生必须熟练掌握的一种设计工具。
硬件描述性语言HDL是EDA技术的重要组成部分,常见HDL的有VHDL、HDL、ABEL、Verilog、AHDL、SystemC等。
其中VHDL、Verilog在现在的EDA 设计中使用的最多,也拥有了几乎所有主流EDA工具的支持,而相对于其他语言VHDL更加完善。
VHDL是英文全名是VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language,是硬件描述语言的业界标准之一。
它作为一个规范语言和建模语言,具有与具体硬件电路无关及设计平台无关的特性,而且还有很强的电路行为描述和建模能力,能从多个层次的数字系统进行建模和描述,从而大大简化了硬件设计的任务,提高了设计效率和可靠性。
vhdl语言100例程序
vhdl语言100例程序以下是100个关于VHDL语言的程序示例:1. 用VHDL编写一个计数器模块2. 用VHDL编写一个SR-Latch模块3. 用VHDL编写一个JK-Flip Flop模块4. 用VHDL编写一个D-Flip Flop模块5. 用VHDL编写一个T-Flip Flop模块6. 用VHDL编写一个复位计数器模块7. 用VHDL编写一个移位寄存器模块8. 用VHDL编写一个状态机模块9. 用VHDL编写一个MUX模块10. 用VHDL编写一个DeMUX模块11. 用VHDL编写一个加法器模块12. 用VHDL编写一个减法器模块13. 用VHDL编写一个乘法器模块14. 用VHDL编写一个除法器模块15. 用VHDL编写一个比较器模块16. 用VHDL编写一个位逻辑模块17. 用VHDL编写一个字逻辑模块18. 用VHDL编写一个数据选择器模块19. 用VHDL编写一个FIFO队列模块20. 用VHDL编写一个LIFO栈模块21. 用VHDL编写一个流水线模块22. 用VHDL编写一个中断控制器模块23. 用VHDL编写一个时钟分频器模块24. 用VHDL编写一个IO控制器模块25. 用VHDL编写一个SPI通信控制器模块26. 用VHDL编写一个I2C通信控制器模块27. 用VHDL编写一个UART通信控制器模块28. 用VHDL编写一个哈希函数模块29. 用VHDL编写一个随机数产生器模块30. 用VHDL编写一个CRC校验器模块31. 用VHDL编写一个AES加密算法模块32. 用VHDL编写一个DES加密算法模块33. 用VHDL编写一个SHA加密算法模块34. 用VHDL编写一个MD5加密算法模块35. 用VHDL编写一个RSA加密算法模块36. 用VHDL编写一个卷积滤波器模块37. 用VHDL编写一个峰值检测器模块38. 用VHDL编写一个平滑滤波器模块39. 用VHDL编写一个中值滤波器模块40. 用VHDL编写一个微处理器模块41. 用VHDL编写一个信号发生器模块42. 用VHDL编写一个信号采集器模块43. 用VHDL编写一个频率计算器模块44. 用VHDL编写一个相位计算器模块45. 用VHDL编写一个时序分析器模块46. 用VHDL编写一个正弦波产生器模块47. 用VHDL编写一个余弦波产生器模块48. 用VHDL编写一个数字滤波器模块49. 用VHDL编写一个数字信号处理器模块50. 用VHDL编写一个数字识别模块51. 用VHDL编写一个自动售货机模块52. 用VHDL编写一个二进制加法器模块53. 用VHDL编写一个二进制减法器模块54. 用VHDL编写一个二进制乘法器模块55. 用VHDL编写一个二进制除法器模块56. 用VHDL编写一个自然对数模块57. 用VHDL编写一个指数函数模块58. 用VHDL编写一个三角函数模块59. 用VHDL编写一个高斯滤波器模块60. 用VHDL编写一个激光传感器模块61. 用VHDL编写一个超声波传感器模块62. 用VHDL编写一个光电传感器模块63. 用VHDL编写一个温度传感器模块64. 用VHDL编写一个气压传感器模块65. 用VHDL编写一个陀螺仪模块67. 用VHDL编写一个电流传感器模块68. 用VHDL编写一个电容传感器模块69. 用VHDL编写一个磁场传感器模块70. 用VHDL编写一个通信电缆模块71. 用VHDL编写一个电源控制器模块72. 用VHDL编写一个电机控制器模块73. 用VHDL编写一个汽车控制器模块74. 用VHDL编写一个飞机控制器模块75. 用VHDL编写一个摄像头模块76. 用VHDL编写一个音频控制器模块77. 用VHDL编写一个扬声器控制器模块78. 用VHDL编写一个拨号器模块79. 用VHDL编写一个振动控制器模块80. 用VHDL编写一个压力控制器模块81. 用VHDL编写一个过滤器模块82. 用VHDL编写一个微波发射模块84. 用VHDL编写一个智能电表模块85. 用VHDL编写一个闹钟模块86. 用VHDL编写一个计时器模块87. 用VHDL编写一个时间戳模块88. 用VHDL编写一个脉冲宽度模块89. 用VHDL编写一个电路仿真模块90. 用VHDL编写一个电路控制模块91. 用VHDL编写一个电路测试模块92. 用VHDL编写一个电路优化模块93. 用VHDL编写一个电路布局模块94. 用VHDL编写一个电路验证模块95. 用VHDL编写一个数字信号发生器模块96. 用VHDL编写一个数字信号反演器模块97. 用VHDL编写一个数字信号滤波器模块98. 用VHDL编写一个数字信号加速器模块99. 用VHDL编写一个数字信号降噪器模块100. 用VHDL编写一个数字信号解调器模块VHDL语言是一种硬件描述语言,它用于描述数字电路和系统。
用VHDL设计多功能信号发生器
实验二用VHDL设计多功能信号发生器一、实验目的1掌握运用quartusⅡ软件仿真2,熟练运用VHDL语言编程二、实验要求基于《VHDL语言》,通过给定的仪器(EDA6000试验箱)设计一个多功能信号发生器,要求:(1)能产生周期性正弦波、方波、三角波、锯齿波以及用户自己编辑的特定波形(选作);(2)输出信号的频率范围为100Hz~200KHz,且输出频率可以调节;(3)具有显示输出波形、频率的功能。
(选作)系统顶层框图在原理框图中,正(余)弦查找表由ROM 构成,内部存有一个完整周期正(余)弦波的数字幅度信息,每个查找表的地址对应正(余)弦波幅度信号,同时输出到数模转换器(DAC )输入端,DAC 输出的模拟信号经过低通滤波器(LPF ),可以得到一个频谱纯净的正(余)弦波。
三、实验原理用VHDL 语言结合原理图设计实现一个函数信号发生器,输出正弦波、方波和三角波三种波形。
将频率控制、分频、三角波、正弦波、方波发生邓各个模块分别用VHDL 语言编程为一个子程序,并把每一个模块转换成图形文件,然后在原理图编辑框调用这些图形模块,连接电路如上图系统顶层框图所示。
通过按键1到按键8控制频率调节f 〔7...0〕,用按键6、按键7、按键8控制dlt 、sin 、sqr 波形选通,最后把八位输出接DAC0832通过D/A 转换,从示波器上就能看到波形输出。
按下不同的按键输出不同的波形及频率。
(1)数控分频器模块在时钟的作用下,通过预置分频数DIN ,来改变输出频率。
假如分频系数为N ,波形存储模块存储一个周期的波形,实验里按照一个周期波形采样64个点存储在波形存储模块里。
则输出频率Nf f clk out .64= (2).数据存储模块 (存储波形数据)数据存储模块主要存的是正弦波、三角波、锯齿波等一个周期的采样点。
三角波模块可设计一个可逆计数器实现,设计时设置一变量作为工作状态标志,在此变量为0时,当检测到时钟的上升沿进行加同一个数操作;为1时,进行减同一个数操作。
vhdl函数定义 -回复
vhdl函数定义-回复VHDL (VHSIC Hardware Description Language),也叫Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,是一种硬件描述语言。
它主要用于描述数字电路和系统的结构和行为。
在VHDL中,可以定义模块、信号、函数等,使得设计人员能够更方便地描述和模拟数字电路。
在本篇文章中,我们将主要讨论VHDL中函数的定义与应用。
函数是一种可重用的代码块,可用于执行特定的计算或操作,并返回一个值。
在VHDL中,函数可以接受输入参数,并基于这些参数进行处理并返回结果。
这使得我们可以将一些常用的计算过程封装成函数,并在需要的时候调用它们。
一、函数的定义首先,我们需要了解如何在VHDL中定义一个函数。
函数的定义遵循如下的语法:vhdlfunction function_name(input_parameters) return return_type isvariable local_variables;beginFunction body在这里编写函数的计算或操作过程return return_value; 返回计算结果或值end function_name;函数定义的关键部分是函数的名称以及它的输入参数和返回类型。
函数名称应该是唯一的,并且应该与所实现的功能相关。
输入参数用于接受来自调用函数的值,并在函数内部进行处理。
返回类型定义了函数的返回值的数据类型。
在函数的定义中,我们还可以声明局部变量,以便在函数内部进行计算。
变量可以用于存储中间结果或其他需要在函数内部使用的值。
二、函数的调用一旦函数被定义后,我们就可以在其他地方调用它。
调用函数的语法如下:vhdlvariable_name := function_name(input_arguments);在函数调用中,我们首先需要定义一个变量来接收函数的返回值。
实验DDS信号发生器的VHDL建模与设计
实验一DDS信号发生器的VHDL建模与设计一、实验目的理解DDS算法原理,掌握DDS算法的VHDL建模方法,完成DDS信号发生器的设计二、实验要求确定DDS算法中相位累加器的位数画出DDS的程序流程图三、实验原理DDFS技术是一种可把一系列数字量形式信号通过DAC转换成模拟量形式信号的合成技术。
目前使用最广泛的一种DDFS方式是利用高速存储器作查寻表,然后通过高速DAC产生已用数字形式存入的正弦波。
图1是DDFS的基本原理图。
四、实验内容:1、确定DDS算法中相位累加器的位数相位累加器在固定参考时钟控制下累加,实现相位的改变。
累加器溢出后相位变化一周期,DAC输出一周期的阶梯信号,经低通滤波得到平滑信号。
根据DDS原理,有如下公式fo=fs·k/2n (1)Δf=fs/2n(2)式中,fo为输出信号频率;fs为参考时钟频率;k为频率字;n为相位累加器字长;Δf 为输出信号频率分辨率。
图2是一个正弦波等间隔采样N=16个点时的图形。
简单的数字频率合成方法,通过控制写DAC时相邻两采样点之间的时间来控制信号的频率。
设信号频率为1KHz,即周期T=1000μs,计算相邻两采样点时间t=T/N=62.5μs(3)若时钟最小单位为μs,则t只能取62或63,因此每段时间会有误差Δt=0.5μs,整个周期的误差为0.5/63=0.8%。
可见,信号频率分辨率受时钟分辨率的影响较大。
若采用DDS技术,其参考时钟周期TS固定,设为56μs,相位累加器字长n取8位。
频率字K可计算如下:式(3)已得出每段数据占有的时间为62.5μs,则每经过一个参考时钟周期相位应该走过的段数为:TS/t=0.896。
由采样点数N=16=24,取频率字K的高4位表示整数部分(即为查表偏移量),低4位表示小数部分,得到K=0x0e。
这种计算方法同公式(1)等价。
可见,与简单数字频率合成技术相比,DDS技术在相位表达上具有“小数部分”,并将“小数部分”保留,累计到下一个信号周期(如图2,相位累加器以零相位开始累加,溢出后初值不再为零),若不考虑字长对小数精度的限制,任意时刻相位累加器的值均精确表达了当前时刻信号的相位。
基于 VHDL 的函数信号发生器的设计--毕业设计
长江大学工程技术学院毕业论文学院:专业班级:学号:姓名:指导教师:辅导教师:________~________学年________年____月至 ________年____月基于 VHDL 的函数信号发生器的仿真设计【摘要】数字技术和计算机技术已经广泛运用于工业、农业、医学、教育、军事、生活等各个领域,其应用之深之广令人惊叹。
电子设计自动化技术已日趋成为现代电子设计技术的核心,这种技术又称为 EDA(Electronic Design Automation)技术。
EDA 技术基于硬件描述语言 HDL。
VHDL 是 HDL 的一种,并广泛应用在电子设计中。
锯齿波、三角波、方波、正弦波等多种波形均可以从函数信号发生器中产生。
我们在电路实验中也广泛运用到函数信号发生器。
本文基于 VHDL 语言设计各个波形产生模块,然后在 QUARTUS II 软件上实现波形的编译及仿真,通过四选一数据选择器选择输出三角波、锯齿波、矩形波或正弦波中的一种规定波形,并采用调频模块和调幅模块进行调频调幅,可以产生多种波形。
【关键词】:函数信号发生器;EDA 技术;VHDL;QUARTUS II 软件目录1 基于VHDL的函数信号发生器的设计…………………………………………1.1信号发生器的发展现状……………………………………………………1.2研究信号发生器目的和意义………………………………………………1.3主要研究设计内容、关键问题及解决思路………………………………1.3.1主要研究内容…………………………………………………………1.3.2关键问题………………………………………………………………1.3.3解决思路………………………………………………………………2系统设计………………………………………………………………………2.1设计要求与任务……………………………………………………………2.2设计方案……………………………………………………………………2.3相关模块介绍………………………………………………………………2.3.1时钟脉冲与复位………………………………………………………2.3.2调频与调幅……………………………………………………………2.4相关组合对应关系…………………………………………………………3 系统仿真………………………………………………………………………3.1相关工具简介………………………………………………………………3.2波形数据产生模块…………………………………………………………3.2.1锯齿波…………………………………………………………………3.2.2三角波…………………………………………………………………3.2.3方波……………………………………………………………………3.2.4正弦波…………………………………………………………………4 调控模块………………………………………………………………………4.1波形输入控制模块…………………………………………………………4.2波形输出控制模块…………………………………………………………4.3频率控制模块………………………………………………………………4.4幅度控制模块………………………………………………………………5 结果分析………………………………………………………………………6 结论……………………………………………………………………………前言信号发生器也被称为信号源或振荡器,被广泛应用于生产实践与科学技术。
EDA课程设计——函数信号发生器
EDA课程设计——函数信号发生器实验报告学院(系)专业、班级学生姓名学号小组其他队员:指导教师(1)实验要求(2)总体设计思路(3)程序仿真(4)实验结果(5)心得体会一.实验要求(1)利用VHDL语言设计一个多功能信号发生器,可以产生正弦波,三角波,锯齿波和方波的数字信号。
(2)焊接一个D/A转换器,对输出的数字信号转换成模拟信号并在示波器上产生波形。
(3)在电路板上可以对波形进行选择输出。
(4)在电路板上可以对波形的频率与幅度进行调节。
二.总体设计思路信号发生器主要由分频,波形数据的产生,四选一多路选择,调幅和D/A转换五个部分组成。
总体框架图如下:(1)分频分频器是数字电路中最常用的电路之一,在FPGA的设计中也是使用效率非常高的基本设计。
实现的分频电路一般有两种方法:一是使用FPGA芯片内部提供的锁相环电路,如ALTERA提供的PLL(Phase Locked Loop),Xilinx提供的DLL(Delay Locked Loop);二是使用硬件描述语言,如VHDL、Verilog HDL等。
本次我们使用VHDL进行分频器设计,将奇数分频,和偶数分频结合起来,可以实现50%占空比任意正整数的分频。
分频器原理图:在我们本次试验中的实现即为当按下按键时,频率自动减半。
如当输入为100MHZ,输出为50MHZ。
(2)信号的产生。
根据查找资料,我们最终确定了在QUARTUS中波形数据产生的方法,即利用地址信号发生器和LPM_ROM模块。
ROM 的地址信号发生器,有七位计数器担任。
LPM_ROM底层是FPGA 中的M4K等模块。
然后在VHDL顶层程序设计中将两部分调用从而实现信号的发生。
ROM中存放不同的初始化MIF文件(存放不同波形的数据)从而产生不同的波形。
信号产生模块:信号产生RTL图:此环节最重要的还有MIF文件的建立,经过查找资料,下载了MIFMAKER 2010软件,从而较为简单的产生了MIF文件。
基于VHDL语言的DDS信号发生器设计
基于VHDL语言的DDS信号发生器设计DDS(Direct Digital Synthesis)是一种数字信号处理技术,可用于实现高精度和高稳定性的信号发生器。
本文将基于VHDL语言设计一个DDS信号发生器,主要包括设计原理、关键模块实现和测试验证等方面。
一、设计原理DDS信号发生器的核心是相位累加器和查表器。
相位累加器根据输入的控制数据(频率、相位)累加相位值,并输出给查表器。
查表器根据相位值从预存的正弦波表中读取相应的数值,并进行输出。
通过调整相位累加器的步进值,可以实现不同频率的信号输出。
二、关键模块实现1. 相位累加器(Phase Accumulator):使用一个计数器实现,输入为控制数据(频率、相位)和时钟信号,通过对计数器进行累加操作,计算出相位值。
2. 预存正弦波表(Lookup Table):使用一个ROM存储正弦波表,表的大小决定输出精度。
查表时根据输入的相位值,读取对应的正弦波数值。
3. 数字控制模块(Digital Control Module):接收外部输入的频率和相位控制信号,将其转换为相位累加器的步进值。
4. 数字到模拟转换模块(Digital-to-Analog Converter,DAC):将DDS生成的数字信号转换为模拟信号输出。
三、设计步骤1.根据设计原理,确定相位累加器、预存正弦波表、数字控制模块和DAC等模块的输入输出接口。
2.使用VHDL语言,逐个实现各个模块。
例如,相位累加器可以使用一个计数器和一个累加器,使用时钟信号对计数器进行累加,将累加结果作为相位值输出。
3.在仿真工具中对各个模块进行功能仿真,验证其正确性。
4.进行整体系统的仿真,将数字控制模块的输出连接到相位累加器中,通过查表模块将数字信号转换为模拟信号输出。
5.在FPGA开发板上实现设计的逻辑电路,通过DAC将输出信号显示在示波器上,验证设计效果。
四、测试验证在FPGA开发板上进行下述测试验证:1.首先,将频率控制信号设置为一个固定值,逐步调整相位控制信号,观察输出信号的相位变化,并与期望值进行比对。
基于_VHDL_的函数信号发生器的设计毕业设计
毕业论文基于 VHDL 的函数信号发生器的仿真设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
毕业设计(论文)-基于fpga的函数信号发生器的设计与实现[管理资料]
基于FPGA的函数信号发生器的设计与实现摘要波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一,代表了信号源的发展方向。
直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术,其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。
由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性,能有效地实现DDS技术,极大的提高函数发生器的性能,降低生产成本。
本文首先介绍了函数波形发生器的研究背景和DDS的理论。
然后详尽地叙述了用FPGA完成DDS模块的设计过程,接着分析了整个设计中应处理的问题,根据设计原理就功能上进行了划分,将整个仪器功能划分为控制模块、外围硬件、FPGA器件三个部分来实现。
最后就这三个部分分别详细地进行了阐述。
本文利用Altera的设计工具QuartuSH并结合VeI’i1og一HDL语言,采用硬件编程的方法很好地解决了这一问题。
论文最后给出了系统的测量结果,并对误差进行了一定分析,结果表明,,、三角波、锯齿波、方波,通过实验结果表明,本设计达到了预定的要求,并证明了采用软硬件结合,利用FPGA技术实现波形发生器的方法是可行的。
关键词:函数发生器,直接数字频率合成,现场可编程门阵列The Design and Realize of DDS Based on FPGAAbstractArbitrary Waveform Generator(AWG) is one of the most popular instruments in modern testing domains,Which represents the developing direction of signal sources· Direct Digital frequency Synthesis(DDS) advance dearly in full digital technology for frequency synthesis,its LUT method for synthes waveform .Adapts togenerate arbitrary Waveform· Field programable GateArray(FPGA)has the feature sof Iargeseale integration,high working frequency and ean realize lal’ge Memory,50FPGAeaneffeetivelyrealizeDDS.The of Corporation Altera ehosen to do the main digitalProcessing work,which based on its large sale and highs Peed. The 53C2440MCU ehosenasa control ehip· Inthisdesign,how to design the fpga chip and theInter faee between the FPGA and the control ehiP the the method ofSoftware and hardware Programming,the design used the software Quartus11 and languageverilog一HDL solves ,the PrineiPle of DDS and Basis of EDA technology introdueed Problem is the design are analyzed and the whole fun into three Parts:masterehiP,FPGA deviee and PeriPheral three Parts are described indetail disadvantage and thing sneed toadv anceareal Of the dissertation,or asquare wave with in the frequency rangeto20MHz .Planed and the way to use software and hardware Programming method and DDS Technology to realize Functional Waveform Generatoravailable.Keywords:DDS;FPGA;Functional Waveform Generator目录第一章绪论 ................................................ IV ............................................................................................................... IV ................................................................................................................. V ......................................................................................................... V....................................................................................................... VI .............................................................................................................. VII ...................................................................................................... VIIDMA输出方式.......................................................................... VII...................................................................................................... VII..................................................................................................... V III 第二章直接数字频率合成器的原理及性能 ................................................ I .................................................................................................................. I .......................................................................................................... I......................................................................................................... I I DDS原理 ............................................................................................. I II 第三章基于FPGA的DDS模块的实现 .......................................................... I (FPGA)简介 ............................................................................................. I II软件并建立工程 ....................................................................... I I新建Block Diagram/Schematic File并添加模块电路。
简易函数发生器的vhdl设计
简易函数发生器的vhdl设计一、介绍本文将详细介绍如何设计一个简易函数发生器的 VHDL 代码。
函数发生器可以产生各种形式的波形,包括正弦波、方波、三角波等等。
这个设计将使用 VHDL 语言编写,并且基于 FPGA 开发板进行测试。
二、需求分析在设计一个函数发生器之前,我们需要确定它的具体需求。
以下是我们需要实现的功能:1. 可以选择不同类型的波形。
2. 可以设置波形的频率和幅度。
3. 可以输出产生的波形信号。
三、设计思路为了实现上述功能,我们需要使用 VHDL 语言编写一个模块。
该模块将包括以下部分:1. 波形生成器 - 负责产生不同类型的波形。
2. 频率和幅度控制器 - 负责控制波形的频率和幅度。
3. 输出缓冲区 - 负责将产生的信号输出到外部设备。
四、模块设计下面是每个模块的详细设计。
1. 波形生成器该模块负责产生不同类型的波形。
我们可以使用 Look-Up Table (LUT) 来实现这个功能。
LUT 是一种内存单元,可以存储预先计算好的值,并在需要时输出这些值。
在本例中,我们将使用 LUT 存储预先计算好的波形值。
2. 频率和幅度控制器该模块负责控制波形的频率和幅度。
我们可以使用一个计数器来实现这个功能。
这个计数器会根据输入的频率值进行计数,并且当计数到达一定值时,它会输出一个脉冲信号。
该模块还需要一个输入端口用于设置幅度。
3. 输出缓冲区该模块负责将产生的信号输出到外部设备。
我们可以使用一个输出寄存器来实现这个功能。
该寄存器会在每个时钟周期中更新,并且输出当前波形的值。
五、完整代码下面是完整的 VHDL 代码:```library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;use IEEE.NUMERIC_STD.all;entity FunctionGenerator isport (clk : in std_logic;reset : in std_logic;sel : in std_logic_vector(1 downto 0); freq : in std_logic_vector(15 downto 0); amp : in std_logic_vector(7 downto 0); out_sig : out std_logic);end FunctionGenerator;architecture Behavioral of FunctionGenerator is -- Waveform LUTstype waveform_lut_t is array (0 to 1023) of integer range -128 to 127;constant sin_lut : waveform_lut_t := (0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21,...-21, -18, -15, -12, -9, -6, -3);constant square_lut : waveform_lut_t := (127, 127, 127, 127,...-128,-128,-128,-128);constant triangle_lut : waveform_lut_t := (...);-- Waveform generatorsignal wave_pos : integer range 0 to (1024*100)-1;signal wave_val : integer range -128 to 127;procedure update_waveform isbegincase sel iswhen "00" => wave_val <= sin_lut(wave_pos(9 downto 0));when "01" => wave_val <= square_lut(wave_pos(9 downto 0));when "10" => wave_val <= triangle_lut(wave_pos(9 downto 0));when others => null;end case;end procedure;-- Frequency and amplitude controlsignal count : unsigned(15 downto 0) := (others => '0'); signal pulse : std_logic;signal amplitude : integer range -128 to +127;begin-- Waveform generation processgen_waveform: process(clk)beginif rising_edge(clk) thenif reset = '1' thenwave_pos <= (others => '0');out_sig <= '0';else-- Update waveform position and valuewave_pos <= wave_pos + freq;update_waveform;out_sig <= std_logic(amplitude * wave_val / 128);-- Update frequency counterif count = freq thenpulse <= '1';count <= (others => '0');elsepulse <= '0';count <= count + 1;end if;end if;end if;end process gen_waveform;-- Amplitude control processgen_amplitude: process(clk)beginif rising_edge(clk) thenif reset = '1' thenamplitude <= 0;elseamplitude <= signed(amp);end if;end if;end process gen_amplitude;end Behavioral;```六、测试方法为了测试这个设计,我们可以使用 FPGA 开发板。
VHDL程序包及函数
VHDL 程序包及函数程序包VHDL引入程序包的结构,使一些通用的对象、数据类型及子程序能被其他程序的实体共同使用一个程序包由两大部分组成:程序包说明和程序包体。
程序包体是一个可选项一般情况,程序包说明列出所有项的名称,而程序包体给出各项的细节。
程序包说明通常的常量、信号数据类型及子类型的数据范围、函数和过程等说明的集合,称程序包说明。
下述内容中只要是通用的全局量,都可以在程序包中加以说明。
对象(常量、变量、信号)的数据类型说明对象(常量、变量、信号)子类型的数值范围说明函数与过程说明元件语句说明信号连接说明延时常量说明文件说明设计者自定义的属性说明程序包说明格式如下:package程序包名is说明语句;end程序包名;程序包名:设计者自定义便于记忆的标识符说明语句:包括各种类型的说明语句程序包体描述函数和过程功能的函数体与过程等的集合称程序包体程序包说明中,定义了数据类型和子程序中的函数、过程说明,而程序包体中才具体地描述该函数、过程功能的语句和数据的赋值。
程序包体格式:package body程序包名is顺序语句;end程序包名;程序包名:与程序包说明中的程序包名相同顺序语句:描述函数、过程及其他功能的程序流子程序--过程VHDL中,所谓子程序指主程序调用它后能将处理结果返回主程序的程序模块。
VHDL语言中,子程序有两种类型,过程(procedure)和函数(function)。
他们的区别:1、过程可具有多个返回值,而函数只能有一个2、过程通常用来定义一个算法,而函数往往用来产生一个特定的值3、过程中的参数可具有3种端口模式:in、out、inout,而函数中的参数只能具有一直端口模式:in过程的书写结构对于VHDL子程序来说,它通常包括子程序说明部分和子程序定义部分。
其中,子程序说明部分定义了其他设计调用子程序的接口;子程序定义部分则描述该子程序具体功能的实现。
因此,通常将子程序说明部分和子程序定义部分的书写结构分别介绍在VHDL中,过程说明部分的书写结构:procedure:过程名(对象类型1参数名1:端口模式1数据类型1;对象类型2参数名2:端口模式2数据类型2;.);过程说明部分以保留字"procedure"开始,紧跟着的是过程名;然后是过程的参数列表。
2N次方广谱伪随机信号发生器及VHDL程序[1]
目录第一章前言 (1)第二章伪随机信号 (2)2.1 2n伪随机信号简介 (2)第三章伪随机信号的时域分析 (3)第四章伪随机信号发生器的VHDL描述 (8)4.1 用VHDL设计产生双频波 (9)4.2用VHDL设计产生三频波 (9)4.3 主要构思及设计图 (10)4.4 各种波的程序及波形 (14)第五章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第一章前言伪随机信号处理最早是从空间工程和军事等应用中发展起来的,至今已有40多年的历史。
在这些应用中,重点主要集中在寻求某种信号格式以及信号处理技术,以保证信息的完整性,尤其在受到干扰攻击的时候更是如此。
随着数字移动通信系统的发展、对定位系统需求的持续增长以及集成电路集成度的日益提高,伪随机信号处理作为一种可行的技术在民用和商用系统中得到越来越多的应用。
伪随机序列通过设置数学乱源产生,它的伪随机性表现在预先的可确定性、可重复产生与处理,伪随机序列虽然不是真正的随机序列,但是当伪随机序列周期足够长时,伪随机序列具有随机序列的良好统计特性。
伪随机序列广泛应用于密码学、扩频通讯、导航、集成电路的可测性设计等许多重要领域[3]。
比如,密码学中伪随机序列通常被作为密钥,流密码中通过密钥流生成器产生性能优良的密钥流序列,使用该序列加密信息流得到密文序列,所以流密码的安全强度完全决定于密钥流序列的好坏。
扩频通信中伪随机序列作为扩频码,利用伪随机序列码把基带信号的频谱进行扩展,形成相当带宽的低功率谱密度信号进行发射。
使用不同的伪随机序列编码,不同通信用户可以在同一频段、同一时间工作,互不影响或影响极小。
具有良好的伪随机特性的扩频编码对扩频通信及其技术的应用是非常重要的。
基于伪随机序列具有的科学和社会价值, 对伪随机序列已经有了比较深入的研究。
伪随机序列信号在雷达、遥控、遥测、通信加密和无线电测量系统领域有着广泛的应用。
第二章伪随机信号简介2n系列伪随机信号为中国工程院院士何继善发明和命名(He,jishan,1997,何继善,1998)。
基于VHDL函数信号发生器的设计
基于VHDL函数信号发生器的设计近年来,信号发生器在电子测试和实验中起着关键作用。
基于VHDL函数的信号发生器设计是一种常用的方法,本文将详细介绍该设计思路和实现步骤。
一、设计思路VHDL是一种硬件描述语言,可用于设计数字电路和系统。
我们可以使用VHDL编写代码来定义信号的行为和特性,从而生成所需的信号。
信号发生器的设计思路是生成一个包含特定频率和幅度的周期性信号。
为了实现这个功能,我们可以通过使用函数、计数器以及DAC(数模转换器)等模块来完成。
具体来说,设计思路分为以下几个步骤:1.定义所需的信号特性,包括频率、幅度以及波形类型等。
2.使用VHDL函数生成幅度随时间变化的波形数据。
3.设计一个计数器来确定当期的波形数据。
4.使用DAC将波形数据转换为模拟信号输出。
二、信号发生器的实现步骤以下是信号发生器的实现步骤。
以一个简单的正弦波生成器为例,介绍各个步骤的具体实现方式。
1.定义信号特性:在设计过程中,我们需要定义信号的频率和幅度。
比如,我们可以设置频率为1kHz,幅度为2V。
2.生成波形数据:使用VHDL函数的方式来生成正弦波形的数据。
具体实现方式如下:- 定义一个常量signal_Amplitude表示信号的幅度。
- 在一个process块中,定义一个变量signal_Data,来存储生成的波形数据。
- 循环迭代变量i,使用sine函数生成正弦波的样本点。
-将样本点乘以信号幅度,得到最终的波形数据。
- 将波形数据输出到一个信号signal_Output。
3.设计计数器:为了确定当前的波形数据,我们需要设计一个计数器。
计数器的周期应该随着信号频率的变化而改变。
具体步骤如下:- 定义一个计数器signal_Counter,用于在每个时钟周期内递增。
- 使用一个变量signal_Period,表示信号的周期,计算公式为:signal_Period = (Fclk / Freq) - 1,其中Fclk为时钟频率,Freq为信号频率。
正负脉宽数控调制信号发生器的vhdl程序设计
正负脉宽数控调制信号发生器的vhdl程序设计1 绪论正负脉宽模块调制(PWM)是一种经常用于控制电容电阻负载的一种电力调制模式。
它的原理是使用控制开关去控制相应的正反脉宽和频率从而达到调整控制负载功率大小的目的,并且精度比直流控制要高得多。
VHDL(可编程高级语言)是一种用来设计逻辑电路和数字电路的高级语言,用于信号发生器设计的VHDL程序中可以配置多种脉宽调制模式,其中正负脉宽调制是最常用的一种。
2 方案正负脉宽调制信号发生器的VHDL程序设计主要包括:控制信号的生成、正负脉宽的定义、正反脉宽的互换实现、延时实现方式以及脉冲报文的实现。
由于正负脉宽调制是一种基于定时脉冲实现的一种控制方式,因此在VHDL程序中要实现此种方案的第一步是要构建用来生成定时控制信号的基本模块,这部分的模块实现原理可以使用FIFO(先进先出)概念,包括将VHDL语言中的信号分别定义为“正”和“反”状态,最后连接到正负脉宽调制器中。
正负脉宽的定义主要是要定义脉宽的百分比,根据此百分比产生一个脉宽值,此值可以被用于控制负载电流及功耗。
定义脉宽比的关键在于要定义一个窗口,在窗口期间,脉宽起点到终点之间的一定时间占比是确定的,使用VHDL程序定义脉宽比的原理是将窗口期间的脉宽定义为一个固定或可变的时间变量,最后使用FIFO按时序输出,以达到调整脉宽比例的效果。
正反脉宽互换是实现正负脉宽调制信号发生器的关键步骤,其原理是利用控制开关,比如复合型开关,可以在两端的脉宽之间进行互换,首先把固定的正脉宽和反脉宽的定义放入VHDL代码中,当检测到控制信号的变化时,就可以根据控制开关的工作状态来执行正反脉宽的互换。
对于正负脉宽调制,最常用的延时实现方案是使用FIFO,即先进先出,使用VHDL程序实现此种方案的原理是将脉宽比和延迟时间变量当作VHDL中的信号输入参数,最后通过控制信号来改变脉宽比,来实现延时效果。
脉冲报文实现是在正负脉宽调制信号发生器VHDL程序中比较关键的一步,原理是将需要传输的报文数据通过报文控制信号,从而将数据传递到接收端,根据报文控制信号的变化来实现脉宽的变化,这样就可以实现脉冲报文的传输。
函数信号发射器的VHDL设计(EDA报告)
EDA实习报告学院:电气信息工程学院专业班级:姓名:学号:指导教师:实验日期:目录一、实习题目 (2)二、实习目的 (2)三、实习技术要求1、FPGA与VHDL简介 (2)2、VHDL程序语言基本设计 (3)3、设计工具 (4)4、设计要求 (5)四、实现过程1、设计方案选择 (5)2、设计流程 (5)3、主要函数语句应用 (6)五、功能及代码1、四选一选择器 (8)2、方波发生器 (9)3、三角波发生器 (11)4、锯齿波发生器 (12)5、正弦波发生器 (13)6、顶层文件 (18)六、仿真及硬件测试 (20)七、总结 (23)八、参考文献 (23)函数信号发射器的VHDL设计一、实习题目函数信号发射器的VHDL设计二、实习目的通过实习,使学生能够熟练掌握1、VHDL硬件语言的编写2、数字逻辑电路的设计方法3、对学过知识的综合运用4、学会撰写实习报告和总结三、实习技术要求:1、FPGA与VHDL简介FPGA(Field-Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
与传统们阵列和掩模可编程门阵列(MPGA)相比,FPGA具有很多的优点,传统门阵列可以用来设计任何电路,但是只能在工厂中一次性编程,而且还需要针对该电路的特定的掩模。
FPGA是标准通用器件。
使用其代替MPGA,可以将设计时间由几个月缩短至几小时,并且使设计更加简单,从而减少了错误修改和设计指标变更的花费。
FPGA器件在结构上,由逻辑功能块排列为阵列,它的结构可以分为三个部分:可编程快CLB(Configurable Logic Blocks)、可编程I/O模块IOB(Input Block)和可编程内部连线PI(Programmable Interconnect)。
VHDL实验四函数信号发生器设计.
VHDL实验四:函数信号发生器设计设计要求:设计一个函数信号发生器,能产生方波,三角波,正弦波,阶梯波。
设计概述:信号的输出实质上是指电压幅度随时间的变化。
根据这个原理我们就可以设计函数信号发生器了。
FPGA里面产生的数据只能是数字信号,最终我们通过连接8bit的DA转换器就能将数字信号转换成电压信号,从而实现了信号发生器的功能。
本设计有5个模块组成,其中有:方波发生器,三角波发生器,正弦波发生器,阶梯波发生器,4选1选择器。
下面是我设计的整个过程:方波发生器:实质上是一段时间输出0,一段时间输出255的数字信号,当然这有8位的通道输出。
程序设计如下:--工程名:方波发生器--功能:产生方波,是通过交替送出全0和全1实现的,每32个时钟翻转一次--时间:2010-12-17library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity sqaure isport(clk,clr:in std_logic;q:out integer range 0 to 255;end entity;architecture behav of sqaure is signal a:bit;beginprocess(clk,clr --计数分频variable cnt:integer range 0 to 32; beginif(clr='0' thena<='0';elsif clk'event and clk='1' thenif cnt<31 then --进行32分频cnt:=cnt+1;elsecnt:=0;a<=not a;end if;end if;end process;process(clk,a --信号输出beginif clk'event and clk='1' thenif a='1' thenq<=255;elseq<=0;end if;end if;end process;end behav;三角波发生器:实质上是先输出直线递增的数字信号,随后按照同样的斜率输出递减的数字信号。
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Please refer to the-- applicable agreement for further details.-- PROGRAM "Quartus II"-- VERSION "Version 8.1 Build 163 10/28/2008 SJ Full Version" -- CREATED ON "Fri Sep 23 22:47:56 2011"LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY work;ENTITY fenpin ISPORT(clk1 : IN STD_LOGIC;clk : OUT STD_LOGIC);END fenpin;ARCHITECTURE bdf_type OF fenpin ISATTRIBUTE black_box : BOOLEAN;nATTRIBUTE noopt : BOOLEAN;COMPONENT \74163_0\PORT(ENT : IN STD_LOGIC;CLRN : IN STD_LOGIC;CLK : IN STD_LOGIC;ENP : IN STD_LOGIC;LDN : IN STD_LOGIC;RCO : OUT STD_LOGIC);ATTRIBUTE black_box OF \74163_0\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \74163_0\: COMPONENT IS true;COMPONENT \74163_1\PORT(ENT : IN STD_LOGIC;CLRN : IN STD_LOGIC;CLK : IN STD_LOGIC;ENP : IN STD_LOGIC;LDN : IN STD_LOGIC;RCO : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \74163_1\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \74163_1\: COMPONENT IS true;COMPONENT \74163_2\PORT(ENT : IN STD_LOGIC;CLRN : IN STD_LOGIC;CLK : IN STD_LOGIC;ENP : IN STD_LOGIC;LDN : IN STD_LOGIC;RCO : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \74163_2\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \74163_2\: COMPONENT IS true;COMPONENT \74163_3\PORT(ENT : IN STD_LOGIC;CLRN : IN STD_LOGIC;CLK : IN STD_LOGIC;ENP : IN STD_LOGIC;LDN : IN STD_LOGIC;RCO : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \74163_3\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \74163_3\: COMPONENT IS true;COMPONENT \74163_4\PORT(ENT : IN STD_LOGIC;CLRN : IN STD_LOGIC;CLK : IN STD_LOGIC;ENP : IN STD_LOGIC;LDN : IN STD_LOGIC;RCO : OUT STD_LOGIC);ATTRIBUTE black_box OF \74163_4\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \74163_4\: COMPONENT IS true;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_24 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_6 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_11 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_16 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_21 : STD_LOGIC;BEGINSYNTHESIZED_WIRE_24 <= '1';b2v_inst : 74163_0PORT MAP(ENT => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLRN => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLK => clk1,ENP => SYNTHESIZED_WIRE_24,LDN => SYNTHESIZED_WIRE_24,RCO => SYNTHESIZED_WIRE_6);b2v_inst1 : 74163_1PORT MAP(ENT => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLRN => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLK => SYNTHESIZED_WIRE_6,ENP => SYNTHESIZED_WIRE_24,LDN => SYNTHESIZED_WIRE_24,RCO => SYNTHESIZED_WIRE_11);b2v_inst2 : 74163_2PORT MAP(ENT => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLRN => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLK => SYNTHESIZED_WIRE_11,ENP => SYNTHESIZED_WIRE_24,LDN => SYNTHESIZED_WIRE_24,RCO => SYNTHESIZED_WIRE_16);b2v_inst3 : 74163_3PORT MAP(ENT => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLRN => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLK => SYNTHESIZED_WIRE_16,ENP => SYNTHESIZED_WIRE_24,LDN => SYNTHESIZED_WIRE_24,RCO => SYNTHESIZED_WIRE_21);b2v_inst5 : 74163_4PORT MAP(ENT => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLRN => SYNTHESIZED_WIRE_24,CLK => SYNTHESIZED_WIRE_21,ENP => SYNTHESIZED_WIRE_24,LDN => SYNTHESIZED_WIRE_24,RCO => clk);END bdf_type;序列信号发生器-LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY work;ENTITY fashengqi ISPORT(pin_name : IN STD_LOGIC;xulie : OUT STD_LOGIC);END fashengqi;ARCHITECTURE bdf_type OF fashengqi ISATTRIBUTE black_box : BOOLEAN; nATTRIBUTE noopt : BOOLEAN;COMPONENT \74175_0\PORT(D1 : IN STD_LOGIC;D2 : IN STD_LOGIC;D3 : IN STD_LOGIC;D4 : IN STD_LOGIC;Q1 : OUT STD_LOGIC;QN1 : OUT STD_LOGIC;Q2 : OUT STD_LOGIC;QN2 : OUT STD_LOGIC;Q3 : OUT STD_LOGIC;QN3 : OUT STD_LOGIC;Q4 : OUT STD_LOGIC;QN4 : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \74175_0\: COMPONENT IS true;ATTRIBUTE noopt OF \74175_0\: COMPONENT IS true;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_15 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_16 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_2 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_3 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_4 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_5 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_7 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_8 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_9 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_10 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_11 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_12 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_13 : STD_LOGIC;BEGINxulie <= SYNTHESIZED_WIRE_3;SYNTHESIZED_WIRE_7 <= SYNTHESIZED_WIRE_15 AND SYNTHESIZED_WIRE_16; SYNTHESIZED_WIRE_9 <= SYNTHESIZED_WIRE_2 AND SYNTHESIZED_WIRE_3;SYNTHESIZED_WIRE_8 <= SYNTHESIZED_WIRE_4 AND SYNTHESIZED_WIRE_5 AND SYNTHESIZED_WIRE_16;SYNTHESIZED_WIRE_10 <= SYNTHESIZED_WIRE_7 OR SYNTHESIZED_WIRE_8;SYNTHESIZED_WIRE_11 <= SYNTHESIZED_WIRE_9 OR SYNTHESIZED_WIRE_10;b2v_inst8 : 74175_0PORT MAP(D1 => SYNTHESIZED_WIRE_11,D2 => SYNTHESIZED_WIRE_12,D3 => SYNTHESIZED_WIRE_13,D4 => SYNTHESIZED_WIRE_15,Q1 => SYNTHESIZED_WIRE_12,QN1 => SYNTHESIZED_WIRE_4,Q2 => SYNTHESIZED_WIRE_13,QN2 => SYNTHESIZED_WIRE_5,Q3 => SYNTHESIZED_WIRE_15,QN3 => SYNTHESIZED_WIRE_2,Q4 => SYNTHESIZED_WIRE_3,QN4 => SYNTHESIZED_WIRE_16);END bdf_type;串并转换:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY work;ENTITY chuanbingzhuanhuan ISPORT(pin_name2 : IN STD_LOGIC;a : OUT STD_LOGIC;b : OUT STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC;d : OUT STD_LOGIC;e : OUT STD_LOGIC;f : OUT STD_LOGIC;g : OUT STD_LOGIC);END chuanbingzhuanhuan;ARCHITECTURE bdf_type OF chuanbingzhuanhuan ISATTRIBUTE black_box : BOOLEAN;nATTRIBUTE noopt : BOOLEAN;COMPONENT \74194_0\PORT(SRSI : IN STD_LOGIC;CLK : IN STD_LOGIC;CLRN : IN STD_LOGIC;S1 : IN STD_LOGIC;S0 : IN STD_LOGIC;QA : OUT STD_LOGIC;QB : OUT STD_LOGIC;QC : OUT STD_LOGIC;QD : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \74194_0\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \74194_0\: COMPONENT IS true;COMPONENT \74194_1\PORT(SRSI : IN STD_LOGIC;CLK : IN STD_LOGIC;CLRN : IN STD_LOGIC;S1 : IN STD_LOGIC;S0 : IN STD_LOGIC;QA : OUT STD_LOGIC;QB : OUT STD_LOGIC;QC : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \74194_1\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \74194_1\: COMPONENT IS true;COMPONENT fashengqiPORT(pin_name : IN STD_LOGIC;xulie : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_0 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_8 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_9 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_4 : STD_LOGIC;BEGINd <= SYNTHESIZED_WIRE_4; SYNTHESIZED_WIRE_8 <= '1'; SYNTHESIZED_WIRE_9 <= '0';b2v_inst : 74194_0PORT MAP(SRSI => SYNTHESIZED_WIRE_0,CLK => pin_name2,CLRN => SYNTHESIZED_WIRE_8,S1 => SYNTHESIZED_WIRE_9,S0 => SYNTHESIZED_WIRE_8,QA => g,QB => f,QC => e,QD => SYNTHESIZED_WIRE_4);b2v_inst1 : 74194_1PORT MAP(SRSI => SYNTHESIZED_WIRE_4,CLK => pin_name2,CLRN => SYNTHESIZED_WIRE_8,S1 => SYNTHESIZED_WIRE_9,S0 => SYNTHESIZED_WIRE_8,QA => c,QB => b,QC => a);b2v_inst2 : fashengqiPORT MAP(pin_name => pin_name2,xulie => SYNTHESIZED_WIRE_0); END bdf_type;串行检测:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY work;ENTITY chuanxingjiance ISPORT(b : IN STD_LOGIC;c : IN STD_LOGIC;a : OUT STD_LOGIC);END chuanxingjiance;ARCHITECTURE bdf_type OF chuanxingjiance IS BEGINa <=b OR c;END bdf_type;并行检测:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY work;ENTITY bingxingjiance ISPORT(pin_name : IN STD_LOGIC;tongbu : OUT STD_LOGIC);END bingxingjiance;ARCHITECTURE bdf_type OF bingxingjiance ISATTRIBUTE black_box : BOOLEAN; nATTRIBUTE noopt : BOOLEAN;COMPONENT \7485_0\PORT(A3 : IN STD_LOGIC;B2 : IN STD_LOGIC;A2 : IN STD_LOGIC;AEBI : IN STD_LOGIC;AGBI : IN STD_LOGIC;ALBI : IN STD_LOGIC;A0 : IN STD_LOGIC;B0 : IN STD_LOGIC;B3 : IN STD_LOGIC;A1 : IN STD_LOGIC;B1 : IN STD_LOGIC;AEBO : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \7485_0\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \7485_0\: COMPONENT IS true;COMPONENT \7485_1\PORT(A3 : IN STD_LOGIC;B2 : IN STD_LOGIC;A2 : IN STD_LOGIC;AEBI : IN STD_LOGIC;AGBI : IN STD_LOGIC;ALBI : IN STD_LOGIC;A0 : IN STD_LOGIC;B0 : IN STD_LOGIC;B3 : IN STD_LOGIC;A1 : IN STD_LOGIC;B1 : IN STD_LOGIC;ALBO : OUT STD_LOGIC;AGBO : OUT STD_LOGIC;AEBO : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \7485_1\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \7485_1\: COMPONENT IS true;COMPONENT chuanbingzhuanhuanPORT(pin_name2 : IN STD_LOGIC;g : OUT STD_LOGIC;f : OUT STD_LOGIC;e : OUT STD_LOGIC;d : OUT STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC;b : OUT STD_LOGIC;a : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_0 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_22 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_2 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_3 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_4 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_5 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_6 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_23 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_9 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_13 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_17 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_20 : STD_LOGIC;BEGINSYNTHESIZED_WIRE_22 <= '0'; SYNTHESIZED_WIRE_23 <= '1';b2v_inst : 7485_0PORT MAP(A3 => SYNTHESIZED_WIRE_0,B2 => SYNTHESIZED_WIRE_22,A2 => SYNTHESIZED_WIRE_2,AEBI => SYNTHESIZED_WIRE_3,AGBI => SYNTHESIZED_WIRE_4,ALBI => SYNTHESIZED_WIRE_5,A0 => SYNTHESIZED_WIRE_6,B0 => SYNTHESIZED_WIRE_22,B3 => SYNTHESIZED_WIRE_23,A1 => SYNTHESIZED_WIRE_9,B1 => SYNTHESIZED_WIRE_22,AEBO => tongbu);b2v_inst1 : 7485_1PORT MAP(A3 => SYNTHESIZED_WIRE_22,B2 => SYNTHESIZED_WIRE_23,A2 => SYNTHESIZED_WIRE_13,AEBI => SYNTHESIZED_WIRE_23,AGBI => SYNTHESIZED_WIRE_22,ALBI => SYNTHESIZED_WIRE_22,A0 => SYNTHESIZED_WIRE_17,B0 => SYNTHESIZED_WIRE_23,B3 => SYNTHESIZED_WIRE_22,A1 => SYNTHESIZED_WIRE_20,B1 => SYNTHESIZED_WIRE_23,ALBO => SYNTHESIZED_WIRE_5,AGBO => SYNTHESIZED_WIRE_4,AEBO => SYNTHESIZED_WIRE_3);b2v_inst3 : chuanbingzhuanhuanPORT MAP(pin_name2 => pin_name,g => SYNTHESIZED_WIRE_6,f => SYNTHESIZED_WIRE_9,e => SYNTHESIZED_WIRE_2,d => SYNTHESIZED_WIRE_0,c => SYNTHESIZED_WIRE_17,b => SYNTHESIZED_WIRE_20,a => SYNTHESIZED_WIRE_13);END bdf_type;控制电路:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY work;ENTITY kongzhi ISPORT(PRN1 : IN STD_LOGIC;D1 : IN STD_LOGIC;CLK1 : IN STD_LOGIC;CLRN1 : IN STD_LOGIC;PRN2 : IN STD_LOGIC;D2 : IN STD_LOGIC;CLK2 : IN STD_LOGIC;CLRN2 : IN STD_LOGIC;Q2 : OUT STD_LOGIC;QN2 : OUT STD_LOGIC;Q1 : OUT STD_LOGIC;QN1 : OUT STD_LOGIC);END kongzhi;ARCHITECTURE bdf_type OF kongzhi ISSIGNAL DFF_10 : STD_LOGIC; SIGNAL DFF_9 : STD_LOGIC;BEGINQ2 <= DFF_10;Q1 <= DFF_9;PROCESS(CLK2,CLRN2,PRN2)BEGINIF (CLRN2 <= '0') THENDFF_10 <= '0';ELSIF (PRN2 = '0') THENDFF_10 <= '1';ELSIF (RISING_EDGE(CLK2)) THENDFF_10 <= D2;END IF;END PROCESS;QN2 <= NOT(DFF_10);QN1 <= NOT(DFF_9);PROCESS(CLK1,CLRN1,PRN1)BEGINIF (CLRN1 <= '0') THENDFF_9 <= '0';ELSIF (PRN1 = '0') THENDFF_9 <= '1';ELSIF (RISING_EDGE(CLK1)) THENDFF_9 <= D1;END IF;END PROCESS;END bdf_type;锁存器:LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all; LIBRARY work;ENTITY suocun ISPORT(clk : IN STD_LOGIC;d : OUT STD_LOGIC;a : OUT STD_LOGIC;b : OUT STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC;e : OUT STD_LOGIC;f : OUT STD_LOGIC;g : OUT STD_LOGIC);END suocun;ARCHITECTURE bdf_type OF suocun ISATTRIBUTE black_box : BOOLEAN; nATTRIBUTE noopt : BOOLEAN;COMPONENT \74273_0\PORT(D2 : IN STD_LOGIC;D3 : IN STD_LOGIC;D1 : IN STD_LOGIC;D4 : IN STD_LOGIC;D7 : IN STD_LOGIC;D6 : IN STD_LOGIC;D5 : IN STD_LOGIC;CLK : IN STD_LOGIC;CLRN : IN STD_LOGIC;Q4 : OUT STD_LOGIC;Q1 : OUT STD_LOGIC;Q2 : OUT STD_LOGIC;Q3 : OUT STD_LOGIC;Q6 : OUT STD_LOGIC;Q5 : OUT STD_LOGIC;Q7 : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;ATTRIBUTE black_box OF \74273_0\: COMPONENT IS true; ATTRIBUTE noopt OF \74273_0\: COMPONENT IS true;COMPONENT chuanbingzhuanhuanPORT(pin_name2 : IN STD_LOGIC;g : OUT STD_LOGIC;f : OUT STD_LOGIC;e : OUT STD_LOGIC;d : OUT STD_LOGIC;c : OUT STD_LOGIC;b : OUT STD_LOGIC;a : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;COMPONENT kongzhiPORT(clk : IN STD_LOGIC;kongzhi : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_0 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_1 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_2 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_3 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_4 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_5 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_6 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_7 : STD_LOGIC; SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_8 : STD_LOGIC;BEGINSYNTHESIZED_WIRE_8 <= '1';b2v_inst : 74273_0PORT MAP(D2 => SYNTHESIZED_WIRE_0,D3 => SYNTHESIZED_WIRE_1,D1 => SYNTHESIZED_WIRE_2,D4 => SYNTHESIZED_WIRE_3,D7 => SYNTHESIZED_WIRE_4,D6 => SYNTHESIZED_WIRE_5,D5 => SYNTHESIZED_WIRE_6,CLK => SYNTHESIZED_WIRE_7,CLRN => SYNTHESIZED_WIRE_8,Q4 => d,Q1 => g,Q2 => f,Q3 => e,Q6 => b,Q5 => c,Q7 => a);b2v_inst1 : chuanbingzhuanhuanPORT MAP(pin_name2 => clk,g => SYNTHESIZED_WIRE_2,f => SYNTHESIZED_WIRE_0,e => SYNTHESIZED_WIRE_1,d => SYNTHESIZED_WIRE_3,c => SYNTHESIZED_WIRE_6,b => SYNTHESIZED_WIRE_5,a => SYNTHESIZED_WIRE_4);b2v_inst2 : kongzhiPORT MAP(clk => clk,kongzhi => SYNTHESIZED_WIRE_7); END bdf_type;。