1、實(shí)驗(yàn)四水控制分配器的設(shè)計(jì)，1 .實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)學(xué)習(xí)時(shí)序電路VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)。(2)學(xué)習(xí)多過(guò)程設(shè)計(jì)，確定變量的使用和信號(hào)的差異。(3)掌握整數(shù)數(shù)控分配器的原理和設(shè)計(jì)方法。(4)掌握半整數(shù)數(shù)控分配器的原理和設(shè)計(jì)方法。2.背景知識(shí)分布器廣泛應(yīng)用于時(shí)序邏輯電路。數(shù)字分頻器的功能是在輸入端徐璐提供其他輸入數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)徐璐具有不同的分頻比率。整數(shù)分隔符由加法(或減法)計(jì)數(shù)器組成，可以在計(jì)算初始值的同時(shí)預(yù)設(shè)。時(shí)鐘源不是所需的頻率和整數(shù)倍數(shù)，因此必須使用分?jǐn)?shù)分頻器進(jìn)行拆分。3 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求(1)、整數(shù)數(shù)控分配器設(shè)計(jì)、預(yù)設(shè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的分割比例。(2)，設(shè)計(jì)分頻系數(shù)為2.5的分?jǐn)?shù)分頻器。實(shí)驗(yàn)要

2、求：波形模擬硬件驗(yàn)證，4 .實(shí)驗(yàn)方案(1)，整數(shù)分布器設(shè)計(jì)方案假定計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)時(shí)鐘為clock，數(shù)據(jù)位寬度為4，執(zhí)行加法計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初始值為“1011”，計(jì)數(shù)器裝滿了“1111”，需要計(jì)算5次，預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)為d3.假定為0，則分頻比率為r=1111-d3.0 1。也就是d3.如果0=11(二進(jìn)制1011)，則r=5；如果是減法計(jì)數(shù)器，則分解比例R=12(從11減去數(shù)到0共12次)，分解比例公式為r=d3.0 1。在分配器設(shè)計(jì)中的基本計(jì)數(shù)器填充了全部1后，創(chuàng)建舍入信號(hào)cout。cout的頻率是時(shí)鐘頻率的16分之一，cout稱為clk的16分波。預(yù)設(shè)數(shù)d3.如果有0，并且從D計(jì)算到全部1，則舍入信號(hào)cou

3、t和clk的頻率關(guān)系是什么？4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，分頻比率r=1111-d3.0 1，library IEEE-打開(kāi)設(shè)計(jì)庫(kù)并允許包use IEEE . STD _ logic _ 1164 . all；use IEEE . STD _ logic _ unsigned . all；Entitypulseis-定義實(shí)體pulse port(clk : in STD _ logic；-初始時(shí)鐘clk，即分頻前時(shí)鐘d : in STD _ logic _ vector(7 down to 0)；-8位預(yù)設(shè)d fout : out std _ logic-分頻后輸出信號(hào)endArchitecture

4、one of pulse1 is -結(jié)構(gòu)定義signal full : std _ logic-信號(hào)定義full begin p03360 process (clk)-進(jìn)程p0，clk敏感參數(shù)variable CNT 8 3360 STD _ logic _ vector(7 down to 0)-內(nèi)部變量CNT 8全部=1；-cnt8填滿全部1后，預(yù)設(shè)數(shù)D同步放置在計(jì)數(shù)器cnt8中，準(zhǔn)備開(kāi)始下一個(gè)附加計(jì)數(shù)。滿時(shí)間舍入信號(hào)輸出高水平1 ELSE CNT 83360=CNT 8 1full=0；-否則，增加1計(jì)數(shù)，池輸出低級(jí)0 end ifEnd ifEnd processP1: process

5、(完整)-進(jìn)程P1，對(duì)整個(gè)信號(hào)敏感的中心點(diǎn)書(shū)variable cnt2 3360 STD _ logic-定義內(nèi)部變量CNT 2 begin if fullevent and full=1 then CNT 23360=not CNT 2；-變量cnt2是信號(hào)full的2分頻end if。If cnt2=1 then fout=1-分頻最終結(jié)果fout else fout=0；End ifEnd processEnd，fout頻率的計(jì)算整體信號(hào)的頻率比f(wàn)=11111111d7.0 1，fout信號(hào)的頻率應(yīng)為整個(gè)頻率的一半，結(jié)果分頻信號(hào)fout的頻率比應(yīng)為r=(1111111d 7.0 1)2。

6、通過(guò)公式，根據(jù)所需的分頻比率計(jì)算預(yù)置初始值D。8假設(shè)需要分割，預(yù)設(shè)數(shù)D為252(二進(jìn)制1111100)。想：1，頻率波形為什么以12.8us開(kāi)頭？2，clk時(shí)鐘頻率為20MHz，預(yù)設(shè)數(shù)d=252，信號(hào)池頻率？信號(hào)輸出頻率？3、如果預(yù)設(shè)數(shù)為238？想法：可以用這種方法設(shè)計(jì)的分配器的特點(diǎn)？偶數(shù)次分割？奇數(shù)頻率分割？雙工周期？(2)分頻系數(shù)為2.5的分?jǐn)?shù)分頻器設(shè)計(jì)具有5MHz時(shí)鐘源，如果電路需要生成2MHz時(shí)鐘信號(hào)，則分頻比率為2.5。在設(shè)計(jì)中，首先設(shè)計(jì)模塊3計(jì)數(shù)器(上升邊緣數(shù))，然后在時(shí)鐘下降邊緣生成分頻信號(hào)的上升邊緣，實(shí)現(xiàn)半整數(shù)分割。library IEEEuse IEEE . STD _ lo

7、gic _ 1164 . all；use IEEE . STD _ logic _ unsigned . all；entity half _ integer is port(inclk 3360 in STD _ logic；-初始時(shí)鐘inclk，需要分頻的信號(hào)fout : out std _ logic-分頻后輸出時(shí)鐘clk :buffer std _ logic-模塊3計(jì)數(shù)時(shí)鐘結(jié)束；architecture one of half _ integer is signal div 2，cout : STD _ logicsignal CNT : STD _ logic _ vector(1

8、down to 0)；begin clk=inclk xor div2- inclk與divide2不同，或后面用作模塊3計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘fout=coutP0:進(jìn)程(clk)begin if clk event and clk=1 then if CNT=10 then cout=1；Cnt=00else cout=0；CNT=CNT 1；End ifEnd ifEnd process，p 13360 process(cout)begin if cout event and cout=1 then-信號(hào)cout上升邊緣的div2半div2=not div2-也就是說(shuō)，div2是cout的二分法e

9、nd if。End processEnd，設(shè)計(jì)的核心是信號(hào)不同于0，或者得到信號(hào)本身。與1不同，或得到的是信號(hào)的反轉(zhuǎn)。即可從workspace頁(yè)面中移除物件。inclk是分頻之前的初始時(shí)鐘。計(jì)算到2時(shí)，信號(hào)cout為低級(jí)別0，div2也為0。此時(shí)，inclk與div2不同，或生成的clk與inclk相同，因此在此期間，inclk等于脈沖計(jì)算。第三個(gè)inclk計(jì)數(shù)脈沖上升到達(dá)后，根據(jù)程序判斷為當(dāng)前CNT=10 。因此，當(dāng)cnt=10，cout產(chǎn)生高層次1，即cout上升線時(shí)，觸發(fā)處理P1，使信號(hào)div2反轉(zhuǎn)，成為高層次1。如果Div2更改為高功率面1，則div2與inclk不同，或者將信號(hào)clk更改為Iclk，從而導(dǎo)致第三個(gè)Iclk下降邊上的CLK信號(hào)上升。因此，CNT計(jì)數(shù)從0到1，即0的周期只是半周期(第三個(gè)ICLK信號(hào)上升到下降)。5實(shí)驗(yàn)階段和結(jié)果(1)實(shí)驗(yàn)階段(略)主要：(A)將SW5轉(zhuǎn)換為常規(guī)I/O端口(P51)(B)調(diào)用