AD7656 verilog 状态机
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汇报总结1、偶数分频偶数倍分频相对简单,可以通过计数器对预分频的脉冲沿计数实现,如果要进行N倍(N为整数)偶数分频,可由预分频的时钟触发计数器计数,当计数器从0计数到N/2—1时,输出时钟进行翻转,并给计数器一个复位信号,使得下一个时钟从零开始计数,以此循环下去。
分频的主体程序如下:`define div_en 8module freq_div_even(clk_in,reset,clk_out);input clk_in;input reset;output clk_out;reg clk_out;reg[2:0] count;initialbegincount=0;clk_out=0;endalways@(posedge clk_in)beginif(!reset)begincount<=0;clk_out<=0;endelseif(count==(`div_en/2-1))beginclk_out<=~clk_out;count<=0;endelsebegincount<=count+1;endendendmodule下面定义N为8,对一个脉冲8分频,测试程序如下:`timescale 1ns/1nsmodule testbench;reg reset;reg clk_in;reg[2:0] count;wire clk_out;freq_div_even test(.clk_in(clk_in),.reset(reset),.clk_out(clk_out));initialbeginreset=0;clk_in=0;#5 reset=1;endalways #10 clk_in=~clk_in;endmodule波形图如下:2、奇数分频对于对占空比没有特殊要求的奇数分频,需要对上升沿和下降沿脉冲进行计数,利用下降沿产生的波形移相半个输入脉冲的作用,最后用错位“异或”法实现。
有限状态机的verilog例子有限状态机(Finite State Machine, FSM)是数字电路设计中的一种基本构件,它可以用来实现各种复杂的控制逻辑。
在Verilog中,可以用模块(module)来描述一个有限状态机,使用参数(parameters)来定义状态数量和状态转移逻辑。
以下是一个简单的有限状态机的Verilog例子,该FSM有3个状态(S0, S1, S2)和两个输入(clk, rst_n)以及一个输出(next_state, out):```verilogmodule fsm(input wire clk, // 时钟信号input wire rst_n, // 低电平复位信号input wire [1:0] in, // 输入信号,这里位宽为2,可以扩展output reg next_state, // 下一状态输出output reg out // 输出信号);// 状态参数parameter S0 = 2'b00;parameter S1 = 2'b01;parameter S2 = 2'b10;// 状态寄存器reg [1:0] state;// 状态转移逻辑always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n) begin// 当处于复位状态时,状态寄存器和输出都初始化为0state <= S0;out <= 1'b0;end else begin// 根据当前状态和输入信号,更新下一状态和输出case (state)S0: beginnext_state <= S1;out <= 1'b1;endS1: beginnext_state <= S2;out <= 1'b0;endS2: beginnext_state <= S0;out <= 1'b1;enddefault: beginnext_state <= S0;out <= 1'b0;endendcaseendendendmodule```在这个例子中:- `clk` 是时钟信号。
Verilog状态机设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐三段式状态机练习:设计一个串行数据检测器。
要求是:连续4个或4个以上的1时输出为1,其他输入情况下为0。
编写测试模块并给出仿真波形。
目的:学会状态机设计方法模块源码`timescale 1ps/1psmodule FSM (input iCLK,input iRST_N,input iA,output oMATCH);parameter S0 = 3'b000,S1 = 3'b001,S2 = 3'b010,S3 = 3'b011,S4 = 3'b100;reg [2:0] state, next_state;reg match, next_match;wire is_match_out;assign oMATCH = match;// sequential circuitalways@(posedge iCLK, negedge iRST_N) beginif (!iRST_N) beginstate <= S0;match <= 1'b0;endelse beginstate <= next_state;match <= next_match;endend// combinational circuit for state logicalways@(*) begin //*号不能改为posedge iCLK, negedge iRST_N next_state = S0;case (state)S0 : next_state = (iA==1) ? S1 : S0;S1 : next_state = (iA==1) ? S2 : S0;S2 : next_state = (iA==1) ? S3 : S0;S3 : next_state = (iA==1) ? S4 : S0;S4 : next_state = (iA==1) ? S4 : S0;endcaseend// combinational circuit for output logicassign is_match_out = (next_state == S4) ? 1 : 0;//注意点:如何next_state用state则输出会比现在延时1个周期。
基于FPGA实现对AD7656的采样与存储1、AD7656的引脚功能REFCAPA、REFCAPB、REFCAPC是参考电压引脚,这几个引脚应该接去耦电容器来减小每1个ADC通道参考缓冲器的衰减。
V1一V6是模拟输入1-6引脚,它们是模拟前端输入,对应通道的输入范围取决于RANGE 引脚的定义。
AGND是模拟地,所有的模拟输入信号和外部参考信号都要用AGND。
DVcc是5V数字电源端。
VDRIVE是逻辑电源输入,该引脚的电压取决于内部参考电压,应接10μF或100μF的去耦电容器。
DGND是数字地,它是数字电路的参考点。
A Vcc是模拟电压输入(4.5V-5.5V),它只给ADC的内核供电。
CONVSTA/B/C是转换使能逻辑输入,每对有其相关的CONVST信号,用来启动每对或每4个或6个ADC同步采样。
CS是片选信号,逻辑低电平时使能。
RD是读信号,逻辑低电平时使能。
WR/PEFEN/DIS是写数据/参考使能/非使能。
BUSY是忙信号输出,当转换开始时为高电平,并且在转换结束前一直为高电平。
SER/PAR是串行/并行选择输入信号。
低电平时选择并行接口模式,高电平时选择串行接口模式。
DB[0]/SEL A是数据0位/选择输出A路。
DB[1]/SEL B是数据1位/选择输出B路。
DB[2]/SEL C是数据2位/选择输出C路。
DB[3]/DCIN C是数据3位,C路为菊花链式。
DB[4]DCIN B是数据4位/B路为菊花链式。
DB[5]/DCIN A是数据5位/A路为菊花链式。
DB[6]/SCLK是数据6位/串行时钟。
DB[7]/HBEN/DCEN是数据7位/高位使能/菊花链式使能。
DB[8]DOUTA是数据8位/串行数据输出A。
DB[9]/DOUTB是数据9位/串行数据输出B。
DB[10]/DOUTC是数据10位/串行数据输出C。
DB[11]/DGND是数据11位/数字地。
DB[12]、DB[13]、DB[15]是数据12位、数据13位、数据15位。
verilog 状态机写法在Verilog中,有几种常用的状态机写法,包括Mealy状态机、Moore状态机和通用状态机。
下面简要介绍每种写法的特点:Mealy状态机:输出依赖于当前状态和输入信号。
输出的变化可以与状态的变化同步。
Verilog代码示例:module MealyFSM (input logic clk,input logic reset,input logic input_signal,output logic output_signal);enum logic [2:0] states;logic [2:0] current_state, next_state;always_ff @(posedge clk or posedge reset) beginif (reset)current_state <= states[0];elsecurrent_state <= next_state;endalways_comb begincase (current_state)states[0]: begin // State 0if (input_signal)next_state = states[1];elsenext_state = states[0];output_signal = input_signal & next_state[0]; // Output depends on current state and input signalendstates[1]: begin // State 1if (input_signal)next_state = states[0];elsenext_state = states[1];output_signal = input_signal | next_state[0]; // Output depends on current state and input signalend// Add more states and conditions as neededendcaseendEndmoduleMoore状态机:输出只依赖于当前状态。
Verilog三段式状态机(FSM)网上收集整理……时序电路的状态是一个状态变量集合,这些状态变量在任意时刻的值都包含了为确定电路的未来行为而必需考虑的所有历史信息。
状态机采用VerilogHDL语言编码,建议分为三个always段完成。
这是为什么呢?设计FSM的方法和技巧多种多样,但是总结起来有两大类:第一种,将状态转移和状态的操作和判断等写到一个模块(process、block)中。
另一种是将状态转移单独写成一个模块,将状态的操作和判断等写到另一个模块中(在Verilog代码中,相当于使用两个“always”block)。
其中较好的方式是后者。
其原因如下。
首先FSM和其他设计一样,最好使用同步时序方式设计,好处不再累述。
而状态机实现后,状态转移是用寄存器实现的,是同步时序部分。
辑判断实现的,之所以第二种比第一种编码方式合理,就在于第二种编码将同步时序和组合逻辑分别放到不同的程序块(process,block)中实现。
这样做的好处不仅仅是便于阅读、理解、维护,更重要的是利于综合器优化代码,利于用户添加合适的时序约束条件,利于布局布线器实现设计。
三段式建模描述FSM的状态机输出时,只需指定case敏感表为次态寄存器,然后直接在每个次态的case分支中描述该状态的输出即可,不用考虑状态转移条件。
三段式描述方法虽然代码结构复杂了一些,但是换来的优势是使FSM做到了同步寄存器输出,消除了组合逻辑输出的不稳定与毛刺的隐患,而且更利于时序路径分组,一般来说在FPGA/CPLD等可编程逻辑器件上的综合与布局布线效果更佳。
示例如下://第一个进程,同步时序always模块,格式化描述次态寄存器迁移到现态寄存器always @ (posedge clk or negedge rst_n) //异步复位if(!rst_n)current_state <= IDLE;elsecurrent_state <= next_state;//注意,使用的是非阻塞赋值//第二个进程,组合逻辑always模块,描述状态转移条件判断always @ (current_state) //电平触发beginnext_state = x; //要初始化,使得系统复位后能进入正确的状态S1: if(...)next_state = S2; //阻塞赋值...endcaseend//第三个进程,同步时序always模块,格式化描述次态寄存器输出always @ (posedge clk or negedge rst_n)...//初始化case(next_state)S1:out1 <= 1'b1; //注意是非阻塞逻辑S2:out2 <= 1'b1;default:... //default的作用是免除综合工具综合出锁存器。