實驗報告模板：實驗四 數(shù)字頻率計設(shè)計

《EDA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計》實驗報告2011～2012學(xué)年第一學(xué)期2009級電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)班級：學(xué)號：姓名：PAGE第4-頁共4頁實驗四數(shù)字頻率計設(shè)計（1）【實驗?zāi)康摹空莆諗?shù)字頻率計的Verilog描述方法；學(xué)習(xí)設(shè)計仿真工具的使用方法；學(xué)習(xí)層次化設(shè)計方法；【實驗內(nèi)容】用4位十進制計數(shù)器對用戶輸入時鐘進行計數(shù)，計數(shù)間隔為1秒，計數(shù)滿1秒后將計數(shù)值（即頻率值）鎖存到4位寄存器中顯示，并將計數(shù)器清0，再進行下一次計數(shù)。為上述設(shè)計建立元件符號【實驗原理】根據(jù)頻率的定義和頻率測量的基本原理，測定信號的頻率必須有一個脈寬為1S的輸入信號脈沖計數(shù)允許的信號；一秒計數(shù)結(jié)束后，計數(shù)值被鎖入鎖存器，計數(shù)器清零，為下一測頻技術(shù)周期做好準備?！境绦蛟创a】（加注釋）【一】moduleCNTL(CLK,CNL_EN,RST_CNL,LOAD);//控制器模塊inputCLK;//輸入控制模塊的計數(shù)器時鐘outputCNL_EN,RST_CNL,LOAD;//輸出使能、復(fù)位、裝載信號regCLK2DIV,CNL_EN,LOAD,RST_CNL; //寄存器類型always@(posedgeCLK)beginCLK2DIV=~CLK2DIV;//分頻器取反endalways@(posedgeCLK)//產(chǎn)生使能信號和裝載信號beginCNL_EN=CLK2DIV;//使能信號賦值LOAD=~CLK2DIV;//裝載信號賦值endalways@(CLK)//產(chǎn)生復(fù)位信號beginif(CLK==1'b0&&CNL_EN==1'b0)RST_CNL=1;//復(fù)位信號置一elseRST_CNL=0;//復(fù)位信號清零endendmodule【二】moduleCNT10(CLK,RST,EN,COUT,DOUT);//計數(shù)器模塊inputCLK,RST,EN;outputCOUT;//輸出進位信號output[3:0]DOUT;reg[3:0]Q;//中間變量regCOUT;assignDOUT=Q;always@(posedgeCLKorposedgeRST)//中間變量Q的產(chǎn)生beginif(RST)Q=0;//Q被置為零elseif(EN)if(Q<9)Q=Q+1;//循環(huán)計數(shù)elseQ=0;endalways@(Q)//Q為時鐘控制信號，電平觸發(fā)，產(chǎn)生進位信號beginif(Q==4'b1001)COUT=1;//計數(shù)器已計滿一周期elseCOUT=0;//計數(shù)器沒計滿endendmodule【三】moduleRGB4(DIN,LOAD,DOUT);//鎖存器模塊inputLOAD;input[3:0]DIN;output[3:0]DOUT;reg[3:0]DOUT;always@(posedgeLOAD)//LOAD為時鐘控制信號，產(chǎn)生輸出信號DOUT=DIN;//輸出賦值endmodule【四】modulefreg(CLK1HZ,UCLK,led0,led1,led2,led3,rst,en,load);//主模塊inputCLK1HZ,UCLK;//輸入信號output[3:0]led0,led1,led2,led3;outputrst,en,load;wirein_load,in_rst,in_en;//定義為網(wǎng)線性wire[3:0]dout0,dout1,dout2,dout3;//定義為網(wǎng)線性wirec0,c1,c2;assignrst=in_rst,load=in_load,en=in_en;//給信號賦值CNTLu1(.CLK(CLK1HZ),.CNL_EN(in_en),.RST_CNL(in_rst),.LOAD(in_load));//元件例化（控制模塊）CNT10u2(.CLK(UCLK),.EN(in_en),.RST(in_rst),.COUT(c0),.DOUT(dout0));//元件例化（計數(shù)模塊）CNT10u3(.CLK(c0),.EN(in_en),.RST(in_rst),.COUT(c1),.DOUT(dout1));//元件例化（計數(shù)模塊）CNT10u4(.CLK(c1),.EN(in_en),.RST(in_rst),.COUT(c2),.DOUT(dout2));//元件例化（計數(shù)模塊）CNT10u5(.CLK(c2),.EN(in_en),.RST(in_rst),.DOUT(dout3));//元件例化（計數(shù)模塊）RGB4u6(.DIN(dout0),.LOAD(in_load),.DOUT(led0));//元件例化（鎖存器模塊）RGB4u7(.DIN(dout1),.LOAD(in_load),.DOUT(led1));//元件例化（鎖存器模塊）RGB4u8(.DIN(dout2),.LOAD(in_load),.DOUT(led2));//元件例化（鎖存器模塊）RGB4u9(.DIN(dout3),.LOAD(in_load),.DOUT(led3));//元件例化（鎖存器模塊）endmodule【元件符號與總框圖】仿真結(jié)果：由此圖可以看出，CLK1HZ是周期為1S的時鐘脈沖，為上升沿，是頻率的時鐘信號；UCLK是周期為100ms的時鐘脈沖，它是輸入變量，此模塊的功能就是對UCLK進行頻率測量；EN為使能信號，RST為復(fù)位信號，LOAD為裝載信號，此模塊通過CLK2DIV信號產(chǎn)生這些信號，其中當CLK有效時，把CLK2DIV賦值給EN,把CLK2DIV取反以后賦值給LOAD信號，當CLK為低電平而且EN為低電平時，對RST賦值。led0,l