可编程FPGA数字系统设计实验指导书 - 图文(8)

2019-05-24 11:21

第四部分 综合实验:

实验一:8位十进制频率计设计

设计任务:

(1) 设计一个频率计,对周期信号进行测量,并在数码管上显示结果。 (2) 输出数码管共8个,结果用十进制表示。 (3) 数码管驱动采用静态显示方式。

(4) 能在软件中正确仿真,在实验板上完成系统的运行。 设计原理: (1)、设计原理

根据频率的定义和频率测量的基本原理,测定信号的频率必须有一个脉宽为1s的输入信号脉冲计数允许的信号;1s计数结束后,计数值被锁存入锁存器,计数器清零,为下一测频计数周期做好准备。测频控制信号可以由一个独立的发生器来产生。 (2)、总体架构

实验二:出租车自动计费器

设计任务

计费包括起步价、行车里程计费两部分,用四位数码管显示金额,最大值为9999元,最小计价单元为 1元,行程 3公里内,起步费为8元,超过3公里,以每公里1元计费。用两位数码管显示总里程,最大为99公里。 设计原理

该设计问题自顶向下可分为分频模块、计量模块、计费模块、控制模块、译码和动态扫描显示模块。 (1)分频模块对频率为240Hz的输入脉冲进行分频,得到的频率为10Hz频率。该模块产生频率信号用于计费, 10HZ信号为1元的计费控制。

(2)计量控制模块是出租车自动计费器系统的主体部分,该模块主要完成计价功能、计程功能,同时产生行程 3公里外的使能控制信号en0。其中计价功能主要完成的任务是:行程 3公里内,起步费为8元;3公里外以每公里1.元计费,

(3)计程功能主要完成的任务是:计算乘客所行驶的公里数。计程器的量程为99公里,满量程自动归零。

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(4)译码显示模块经过4位BCD码译码器、计程数据(2位BCD码)动态选择输出。其中计费数据送入显示译码模块进行译码,十元、元为单位对应的数码管上显示,最大显示为99元;计程数据送入显示译码模块进行译码,最后送至以公里为单位的数码管上显示,最大显示为99公里。

实验三:正弦波信号发生器

设计任务:

自己设计一个正弦波信号发生器,相关参数自己设定。正弦波信号通过板载DAC输出。 设计原理

(1) 定制ROM存储sin波形数据; (2) 计数器产生地址信号;

(3) 利用系统配置的WM8731L进行输出。

实验报告要求

交出下载工程文件并来实验室验证,包括实验原理、程序设计、程序分析、仿真分析、硬件测试和详细实验步骤记录。

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