【正文】 en1=en。039。 BEGINp1:process(clk) 按鍵防抖 begin if clk39。 signal temp_cs:std_logic。 signal en1,en2,f_en:std_logic。END ads。 ad_dat: in std_logic。 clk:in STD_LOGIC。USE 。USE 。如圖2，當輸入是“000000100000”時，數碼管顯示“”，CAT為“111110”時，seg為“1111110”，個位顯示“0”；CAT為“1111101”時，seg為“1101101”，小數點第二位顯示“2”。例如從ADS轉換控制模塊接收的數據為“000110111101”時，++=，即d4=“0000”，d3=“0010”，d2=“0110”；而當reset有一個下降沿時，d4=“0000”，d3=“0000”，d2=“0000”；以上預計結果與仿真圖輸出相同，仿真結果正確。doo2[3..0]：低四位十進制BCD碼輸入端 doo3[3..0]：中四位十進制BCD碼輸入端 doo4[3..0]：高四位十進制BCD碼輸入端 CAT[5..0]： 片選信號，輸出 seg[6..0]：7段數碼管顯示，輸出 dp：小數點顯示，輸出三. 仿真波形及波形分析1. ADS7816轉換控制模塊 cs下降沿后的第一個時鐘周期上升的計數變量t=1，根據代碼，當t=4時開始接收ADS7816傳進來的第一個數據B11到data_out(11)；t=5時開始接收ADS7816傳進來的第二個數據B10到data_out(10)；直到t=15時開始接收ADS7816傳進來的第十二個數據B0到data_out(0)，然后一次性將并行的12個數據data_out傳給輸出端da_out。這樣得到模擬電壓的BCD碼。常用測量方法是：當讀取到DB11～DB0轉換值是XXXH時，電壓測量值為U≈XXXH；考慮到直接使用乘法計算對應的電壓值將耗用大量的FPGA內部組件，本設計用查表命令來得到正確的電壓值。 d2[3..0]：低四位十進制BCD碼輸出端 d3[3..0]：中四位十進制BCD碼輸出端 d4[3..0]：高四位十進制BCD碼輸出端（2）狀態(tài)說明 reset,en兩個按鍵有四個狀態(tài)組合00,01,10,11，按鍵按下為“1”，狀態(tài)轉移圖如下所示，當狀態(tài)為01,10時開始數據轉換。datain[11..0]：12位并行二進制數據輸入端。按鍵按下為高電平。按鍵按下為高電平。data_out[11..0]：12位并行二進制數據輸出端。ad_dat：ADS7816轉換結束后的12位串行二進制數據輸入端。輸入高電平時開始轉換。當最低有效位(B0位)輸出后,若CS變?yōu)楦唠娢?則一次轉換結束,Dout顯三態(tài)。DCLK的第2個下降沿后,Dout使能并輸出一個時鐘周期的低電平的無效信號。通常情況下，采用在DCLK的上升沿接收轉換后的各位數據流。2. 總體框圖3. 分塊設計 ADS7816轉換控制模塊 （1）ADS7816工作原理 在ADS7816的工作時序中,串行時鐘DCLK用于同步數據轉換,每位轉換后的數據在DCLK的下降沿開始傳送。二. 系統(tǒng)設計（包括設計思路、總體框圖、分塊設計）1. 設計思路本次實驗利用ADS7816作為電壓采樣端口，FPGA作為系統(tǒng)的核心器件，用LED數碼管進行已測電壓值的顯示，先把讀取的12位串行二進制數據轉換成并行的12位二進制數據，然后再把并行的12位二進制數據轉換成便利于輸出的3位十進制BCD碼送給數碼管，以顯示當前測量電壓值。2. 提高要求： （1） 能夠連續(xù)測量。 （4） 被測信號超過測量范圍有溢出顯示并有聲音提示。 （2） AD 參考電壓：。. . . .數字電路與邏輯設計實驗 實驗報告課題名稱：簡易數字電壓表的設計學院：信息與通信工程學院班級：姓名：學號：班內序號： 一. 設計課題的任務要求設計并實現一個簡易數字電壓表，要求使用實驗板上的串行 AD 芯片 ADS7816。1. 基本要求：（1） 測量對象：1~2 節(jié)干電池。 （3） 用三位數碼管顯示測量結果，保留兩位小數。 （5） 按鍵控制測量和復位。（2）自擬其他功能。這些工作由ADS7816轉換控制模塊、數據轉換控制模塊、譯碼顯示模塊完成。因此,從Dout引腳接收數據時,可在DCLK的下降沿期間進行,也可以在DCLK的上升沿期間進行。CS的下降沿用于啟動轉換和數據變換，CS有效后的最初1至2個轉換周期內，ADS7816采樣輸入信號，此時輸出引腳Dout呈三態(tài)。在第4個時鐘的上升沿，Dout開始輸出轉換結果，其輸出數據的格式是最高有效位(B11位)在前。（2）元件設計：en：A/D轉換啟動鍵，輸入。 clk：時鐘輸入。cs：A/D轉換結束信號，輸出，當A/D轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。 數據轉換控制模塊（1）元件設計en：開始測量鍵，輸入。 reset：復位鍵，輸入。clk：時鐘輸入。beef：蜂鳴器，高電平有效。 (3)數據處理ADS7816是12位模數轉換器，它的輸出狀態(tài)共有4096種，輸入信號Ui為0～，(40961)。在讀取到ADS7816的轉換數據后，先用查表指令算出高，中，低4位的3個電壓值，并分別用16位BCD碼表示；接著設計16位的BCD碼加法，如果每4位相加結果超過9需進行減10進1。二進制數據高4位電壓中4位電壓低4位電壓0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111clk1：時鐘輸入。2. 數據轉換控制模塊 如圖所示，當en有一個上升沿時，開始數據轉換。3. 譯碼顯示模塊 圖1 圖2仿真圖中多個數碼管是依次顯示，當頻率較高，切換速度足夠快時，觀察到所有數碼管都