常州大学本科生毕业设计（论文）
end if; if cnt< \ full<='1'; else full<='0'; end if; end if; q<=full; end process ; end;
3. 仿真波形图
在Active HDL中对上面的代码进行仿真，得到如下波形图。
图6.3时钟分频模块仿真图
由图可见，输入时钟为频率非常高的信号，而输出信号的频率明显降低，但是由于分频倍数较大，不能准确从图中验证分频倍数。针对这个问题，可以将程序下载到FPGA硬件中，再输出到频谱仪，观察输出信号频率。
6.2.3
按键去抖模块
1. 模块原理
由于物理按键工作的时候，在电平上升沿和下降沿附近都会产生电平抖动，所以需要去抖模块，避免对后续模块造成干扰。 2. 模块主要代码 begin
P0:PROCESS(reset， clkin) BEGIN
if reset = '0' then pre_s <= s0;
elsif rising_edge(clkin) then -- 在时钟的上升沿状态赋值 pre_s <= next_s; else null; end if;
END PROCESS P0; P1:PROCESS( pre_s， next_s， din ) BEGIN
case pre_s is
when s0 => -- 低电平时间不够长，就会跳转回s0 dout <= '1'; if din = '1' then
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next_s <= s0; else -- 前几个状态，dout都输出1 next_s <= s1; end if; when s1 => dout <= '1'; if din = '1' then next_s <= s0; else
next_s <= s2; end if; when s2 => dout <= '1'; if din = '1' then next_s <= s0; else
next_s <= s3; end if; when s3 =>
dout <= '0'; -- 在状态s3时，dout输出0 if din = '1' then next_s <= s0; else
next_s <= s3; end if; end case;
END PROCESS P1; end Behavioral;
3. 波形原理图
在Active HDL中对上面的代码进行仿真，得到如下波形图。
图6.4 按键去抖模块仿真图
由图可见，按键输入din和输出dout完全匹配，说明按键工作正常。由于按键抖动不容易用软件模拟，所以需要使用硬件实测，在实际工作环境下，观察有无按键抖动现象。
6.2.4
波形存储模块
1. 模块原理
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本模块的主要功能是存储正弦波形，波形数据在Matlab中产生，一个周期的采样点数为128，足以保证输出的波形不出现明显失真。 2. 模块代码 （见附录） 3. 波形原理图
在Active HDL中对上面的代码进行仿真，得到如下波形图。
图6.5 波形存储模块仿真图
6.2.5 TLC5620驱动模块
1. 模块原理
本模块的主要功能是将数据按照TLC5620的时序要求进行输出，具体时序参见TLC5620数据手册。 2. TLC5620芯片介绍 1) 芯片引脚图：
2) 参数介绍：
? 正常工作温度是0-70 ℃； ? Vcc的范围是4.5V至8V；
? 提供5V的电压使其正常工作，转换时间为1~2微秒；
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? 模拟信号电压输入范围是-0.1至Vcc+0.1V，Vef+的范围是Vef-到Vcc，Vef+
的范围是GND到Vef+；
? 系统采用8位A/D，精确度可达到0.01；
? 读写模式的tw的范围是0.5至50μs，即频率范围是2×104至2×106；
TLC5620状态机时序与ADC0809相比较为简单，转换速度相对于ADC0804和ADC0809较快。由于本设计采用FPGA为处理器，工作频率尽量高的原则，以保证能够测量尽量高频率的信号，本设计采用TLC5620。 3. 模块代码
（见附录） 4. 波形原理图
在Active HDL中对上面的代码进行仿真，得到如下波形图。
图6.6 TLC5620驱动模块仿真图
6.2.6
LCD显示模块
1. 模块原理
本设计采用LCD显示，与七段数码管相比，LCD可以更加灵活的显示任意字符和图像，使功能更加多样化。 2. 模块代码
（见附录）
6.3 FPGA的实现功能
通过上述六大模块的设计以及对输入端的控制，可输出正弦波形，并可通过按键完成对输出波形的频率和幅度进行简单的控制。由于时钟输入和D/A芯片的性能限制，只选择若干个典型的频率和幅度进行输出，达到演示效果。其总体波形如图6.6所示：
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图6.6 正弦波仿真图
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