基于fpga的方波发生器
2024-05-22 10:19:24
基于fpga的方波发生器
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前言
基于fpga的方波发生器，原理是模拟stm32定时器输出占空比和频率可调的方波，并在RGB_LCD屏幕上显示。
一、方波调节
reg [30:0] arr=20'd10000; reg [30:0] ccr1=20'd5000; reg [30:0] cnt=20'd0;//计数器always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)beginif(!sys_rst_n)begincnt<=20'd0;endelse begincnt<=cnt+1'd1; if(cnt>=arr)cnt<=1'd0;endend always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)begin//if(!sys_rst_n);else beginif(cnt<=ccr1)dds_out<=1'd1;else if(cnt>=ccr1)dds_out<=1'd0;end endalways @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)beginif(!sys_rst_n)beginduty_cycle<=20'd0;frequency<=20'd0;endelse beginduty_cycle<=ccr1*10'd100/arr;frequency<=20'd50000*10/arr;endend
fpga的工作频率为50Mhz，通过cnt计数器模拟32的定时器，当cnt的值低于ccr1时，输出为低电平，当cnt的值高于ccr1时，输出为高电平，当计数器计到arr（自动重装载值），cnt值归零重新开始计数。方波的频率为50Mgz/arr值，arr为多少，就是把主频分多少。方波的占空比为ccr1/arr值。
二、按键控制
//根据按键值控制arr基于ccr1值always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)beginif(!sys_rst_n)beginflag<=1'd0;endelse beginif((key_data==4'b1110)&(flag==0))beginarr<=arr+10'd1000;flag<=1'd1;endelse if((key_data==4'b1101)&(flag==0))beginarr<=arr-10'd1000;flag<=1'd1;endelse if((key_data==4'b1011)&(flag==0))beginccr1<=ccr1+10'd1000;flag<=1'd1;endelse if((key_data==4'b0111)&(flag==0))beginccr1<=ccr1-10'd1000;flag<=1'd1;endelse if((key_data==4'b1111)&(flag==1))beginflag<=1'd0;endif(ccr1>=arr)ccr1<=arr;else if(ccr1<=1'd0)ccr1<=1'd0;if(arr<=1'd0)arr<=1'd0;end
end
通过四个按键控制arr值基于ccr1值的大小改变占空比和频率。
三，lcd显示
always @(posedge lcd_pclk or negedge rst_n) beginif(!rst_n)pixel_data <= BLACK;else beginif((pixel_xpos >= 11'd0) && (pixel_xpos <=h_disp/5*1))beginif((pixel_xpos >= 11'd0) && (pixel_xpos <duty))beginif((pixel_ypos<v_disp/4)&&(pixel_ypos>(v_disp/4-5)))//高电平pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;endelse if(pixel_xpos==duty)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))//下降沿pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if((pixel_xpos< h_disp/5*1) && (pixel_xpos>duty)) if((pixel_ypos<v_disp/4*3)&&(pixel_ypos>(v_disp/4*3-5)))//低电平pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK; else if(pixel_xpos==h_disp/5*1)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))//上升沿pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;end else if((pixel_xpos > h_disp/5*1) && (pixel_xpos <=h_disp/5*2))beginif((pixel_xpos > h_disp/5*1) && (pixel_xpos <(h_disp/5*1+duty)))if((pixel_ypos<v_disp/4)&&(pixel_ypos>(v_disp/4-5)))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if(pixel_xpos==h_disp/5*1+duty)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if((pixel_xpos< h_disp/5*2) && (pixel_xpos>(h_disp/5*1+duty))) if((pixel_ypos<v_disp/4*3)&&(pixel_ypos>(v_disp/4*3-5)))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK; else if(pixel_xpos==h_disp/5*2)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;end else if((pixel_xpos > h_disp/5*2) && (pixel_xpos <=h_disp/5*3))beginif((pixel_xpos > h_disp/5*2) && (pixel_xpos <(h_disp/5*2+duty)))if((pixel_ypos<v_disp/4)&&(pixel_ypos>(v_disp/4-5)))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if(pixel_xpos==h_disp/5*2+duty)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if((pixel_xpos< h_disp/5*3) && (pixel_xpos>(h_disp/5*2+duty))) if((pixel_ypos<v_disp/4*3)&&(pixel_ypos>(v_disp/4*3-5)))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK; else if(pixel_xpos==h_disp/5*3)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;end else if((pixel_xpos > h_disp/5*3) && (pixel_xpos <=h_disp/5*4))beginif((pixel_xpos > h_disp/5*3) && (pixel_xpos <(h_disp/5*3+duty)))if((pixel_ypos<v_disp/4)&&(pixel_ypos>(v_disp/4-5)))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if(pixel_xpos==h_disp/5*3+duty)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if((pixel_xpos< h_disp/5*4) && (pixel_xpos>(h_disp/5*3+duty))) if((pixel_ypos<v_disp/4*3)&&(pixel_ypos>(v_disp/4*3-5)))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK; else if(pixel_xpos==h_disp/5*4)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))pixel_data<=WHITE;else pixel_data<= BLACK;end else if((pixel_xpos > h_disp/5*4) && (pixel_xpos <=h_disp/5*5))beginif((pixel_xpos > h_disp/5*4) && (pixel_xpos <(h_disp/5*4+duty)))if((pixel_ypos<v_disp/4)&&(pixel_ypos>(v_disp/4-5)))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if(pixel_xpos==h_disp/5*4+duty)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;else if((pixel_xpos< h_disp/5*5) && (pixel_xpos>(h_disp/5*4+duty))) if((pixel_ypos<v_disp/4*3)&&(pixel_ypos>(v_disp/4*3-5)))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK; else if(pixel_xpos==h_disp/5*5)if((pixel_ypos>v_disp/4)&&(pixel_ypos<v_disp/4*3))pixel_data<= WHITE;else pixel_data<= BLACK;end end
将lcd屏幕测垂直分辨率五等分，每等分的部分显示一个周期的方波，当垂直像素和水平像素达到固定位置时显示该像素点为白色，其余为黑色。
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