大型完整系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例-交通燈和頻率計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-03 05:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 b IS COMPONENT control IS PORT( reset ,clk ,ST ,Ca ,Cb : IN STDLOGIC； Ra ,Ya ,Ga ,Rb ,Yb ,Gb ,LD : OUT STDLOGIC； CNT : OUT INTEGER RANGE 0 TO 63 )； END COMPONENT control； COMPONENT counter IS PORT( reset ,clk ,LD : IN STDLOGIC； CNT : IN INTEGER RANGE 0 TO 63； ST : OUT STDLOGIC )； END COMPONENT counter； END PACKAGE trafficlib； LIBRARY IEEE； USE ； USE ； USE ； ENTITY traffic IS PORT( reset ,clk ,Ca ,Cb : IN STDLOGIC； Ra ,Ya ,Ga ,Rb ,Yb ,Gb : OUT STDLOGIC )； END ENTITY traffic； ARCHITECTURE arch OF traffic IS SIGNAL ST ,LD : STDLOGIC； SIGNAL CNT : INTEGER RANGE 0 TO 63； BEGIN u1:control PORT MAP( reset ,clk ,ST ,Ca ,Cb ,Ra ,Ya ,Ga ,Rb ,Yb ,Gb ,LD ,CNT )； u2:counter PORT MAP( reset ,clk ,LD ,CNT ,ST )； END ARCHITECTURE arch； 第二部分 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)思路 下圖是 8位十進(jìn)制數(shù)字頻率計(jì)的電路邏輯圖，它由一個(gè)測頻控制信號(hào)發(fā)生器 TESTCTL、 8個(gè)有時(shí)鐘使能的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器CNT 一個(gè) 32位鎖存器 REG32B組成。以下分別敘述頻率計(jì)各邏輯模塊的功能與設(shè)計(jì)方法。 8位十進(jìn)制數(shù)字頻率計(jì)邏輯圖 S D [3 1 . . 0 ]RE G 3 2 BT E S T CT LG N DFS I NCL KD O U T [3 1 . . 0 ]S D [3 1 . . 2 8 ]S D [2 7 . . 2 4 ]S D [2 3 . . 2 0 ]S D [1 9 . . 1 6 ]S D [1 5 . . 1 2 ]S D [1 1 . . 8 ]S D [7 . . 4 ]S D [3 . . 0 ]D O U T [3 1 . . 0 ]D IN [3 1 . . 0 ]L O A DCL K CQ [3 . . 0 ]CA RRY _ O U TENACL RCN T 1 0CL K CQ [3 . . 0 ]CA RRY _ O U TENACL RCN T 1 0CL K CQ [3 . . 0 ]CA RRY _ O U TENACL RCN T 1 0CL K CQ [3 . . 0 ]CA RRY _ O U TENACL RCN T 1 0CN T 1 0CL K CQ [3 . . 0 ]CA RRY _ O U TENACL RCN T 1 0CN T 1 0CL K CQ [3 . . 0 ]CA RRY _ O U TENACL RCL K CQ [3 . . 0 ]CA RRY _ O U TENACL RCN T 1 0CL K CQ [3 . . 0 ]CA RRY _ O U TENACL RL O A DCL R_ CN TT S T E NRS TCL KU0U9U2U1U3U4 U8U7U6U5SESCSLS1S2S3S4S5S6S7S8 1) 測頻控制信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 頻率測量的基本原理是計(jì)算每秒鐘內(nèi)待測信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)。這就要求 TESTCTL的計(jì)數(shù)使能信號(hào) TSTEN能產(chǎn)生一個(gè) 1秒脈寬的周期信號(hào)，并對頻率計(jì)的每一計(jì)數(shù)器 CNT10的 ENA使能端進(jìn)行同步控制。當(dāng) TSTEN高電平時(shí)，允許計(jì)數(shù)；低電平時(shí)，停止計(jì)數(shù)，并保持其所計(jì)的數(shù)。在停止計(jì)數(shù)期間，首先需要一個(gè)鎖存信號(hào) LOAD的上跳沿將計(jì)數(shù)器在前 1秒鐘的計(jì)數(shù)值鎖存進(jìn) 32位鎖存器 REG32B中，并由外部的 7段譯碼器譯出并穩(wěn)定顯示。鎖存信號(hào)之后，必須有一清零信號(hào) CLR_CNT對計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，為下 1秒鐘的計(jì)數(shù)操作作準(zhǔn)備。測頻控制信號(hào)發(fā)生器的工作時(shí)序如圖所示。為了產(chǎn)生這個(gè)時(shí)序圖，需首先建立一個(gè)由 D觸發(fā)器構(gòu)成的二分頻器，在每次時(shí)鐘 CLK上沿到來時(shí)其值翻轉(zhuǎn)。 其中控制信號(hào)時(shí)鐘 CLK的頻率取 1 Hz， 而信號(hào) TSTEN的脈寬恰好為
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