FPGA基础入门篇(四)--边沿检测电路 一.边沿检测 边沿检测,就是检测输入信号,或者FPGA内部逻辑信号的跳变,即上升沿或者下降沿的检测.在检测到所需要的边沿后产生一个高电平的脉冲.这在FPGA电路设计中相当的广泛. 没有复位的情况下,正常的工作流程如下: (1)D触发器经过时钟clk的触发,输出trigger信号,保存了t0时刻的信号. (2)同时由trigger通过非门输出信号,保留了当前时刻t1的触发信号 (3)经过与门输出信号pos_edge,neg_edge a) 只有t0时刻为高

Abstract 边沿检测电路(edge detection circuit)是个常用的基本电路. Introduction 所谓边沿检测就是对前一个clock状态和目前clock状态的比较,如果是由0变为1,能够检测到上升沿,则称为上升沿检测电路(posedge edge detection circuit),若是由1变为0,能够检测到下降沿,则被称为下降沿检测电路(negedge edge dttection circuit),能够同时检测上升沿与下降沿的电路称为双沿检测电路(double

FPGA边沿检测Verilog代码(上升沿,下降沿,双边沿) 实现思路:用两个一位寄存器直接异或可以实现 代码实现: ​ module edge_detect( input clk, input rst_n, input data_in, output raising_edge_detect, //上升沿标志位 output falling_edge_detect, //下降沿标志位 output double_edge_detect //双边沿标志位 ); //reg define reg d

由代码可知:此边沿检测电路是由两个触发器级联而成,sign_c_r 输出是sign_c_r2的输入.并且有异步复位端没有使能端.最后输出:由触发器的输出取反和直接输出相与.如下的RTL图.

连续学习FPGA基础课程接近一个月了,迎来第一个有难度的综合设计,图像的边沿检测算法sobel,用verilog代码实现算法功能. 一设计功能 (一设计要求) (二系统框图) 根据上面的系统,Verilog代码如下:注意的是,VGA模块的时钟输入有两个,一是50M,二是25M.PLL的IP核的输入时钟连接顶层时钟,产生的输出时钟连接各个功能模块,有两个一是50M,二是25M.50M连接串口接收,sobel_ctrl控制模块.25M连接VGA_ram的vga显示部分和RAM的读地址的时钟,50M连

一.格雷码 格雷码的优点主要是进位时只有一位跳变,误码率低. 1.二进制转格雷码 我们观察下表: 二进制码 格雷码 00 00 01 01 10 11 11 10 二进制码表示为B[],格雷码表示为G[],则有 G(i) = B(i),i为最高位 G(i-1) = B(i) xor B(i-1),i非最高位 用verilog可以这样写 :] bin; :] gray; ; always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst) gray <=

本节实验主要讲解FPGA开发中边沿检测方法,我们在设计中会经常用到.这个地方大家一定要理解. 1.1.1.原理介绍 学习HDL语言设计与其他语言不一样,HDL语言设计需要考虑更多的信号的电气特性,时序特性.我们先看一下边沿检测的基本原理. 如上图,为我们待检测信号,可以看出边沿的特性:边沿两侧信号的电平发生了变化.红色为上升沿,绿色为下降沿.上升沿之前电平为低,上升沿之后电平为高.下降沿之前为电平为高,下降沿之后电平为低. 设计思路:设计一个多位寄存器key_sfr[2:0],每当系统时钟来一次

抖动的产生: 通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开.闭合时,由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开.因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖. 抖动时间 抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为5ms-10ms.这是一个很重要的时间参数,在很多场合都要用到按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的,一般为零点几秒至数秒.键抖动会引起一次按键被误读多次.为确保FPGA对键的一次闭合

这里采用夏宇闻教授第十五章的序列检测为例来学习; 从以上的状态转换图可以写出状态机的程序: module seqdet(x,out,clk,rst); input x,clk,rst; output out; :]state; wire out; 'b0, A='d1, B='d2, C='d3, D='d4, E='d5, F='d6, G='d7; )?:; always @(posedge clk or negedge rst) begin if(!rst) state=IDLE; els

因为大多数的FPGA内部的触发器数目相当多,又加上独热码状态机(one hot code machine)的译码逻辑最为简单,所以在FPGA实现状态机时,往往采用独热码状态机(即每个状态只有一个寄存器置位的状态机).建议采用case语句来建立状态机的模型,因为这些语句表达清晰明了,可以方便的由当前状态转向下一个状态并设置输出.记得:不要忘记在case语句的最后写上default分支,并将状态设置为'bx这就等于告诉综合器case语句已经指定了所有的状态.这样综合器就可以删除不必要的译码电路使生成

verilog设计: 分频器的设计: 分频器就是将一个时钟源的频率降低的过程(可以通过观察分频之后周期中包含几个原时钟周期来看是几分频),分频分为基数分频也分为偶数分频, 偶数分频的代码如下:(其中就是计数器翻转的过程) module div(clk,rst_n); input clk,rst_n; reg clk_1k;//1k Hz的时钟 reg [:] count; //计数器 parameter div = ;//这个分频为了方便仿真,随意定了个较小的值,10分分频 parameter

在verilog编程中,常数与寄存器变量的乘法综合出来的电路不同于寄存器变量乘以寄存器变量的综合电路.知乎里的解释非常好https://www.zhihu.com/question/45554104,总结乘法器模块的实现https://blog.csdn.net/yf210yf/article/details/70156855 乘法的实现是移位求和的过程 乘法器模块的实现主要有以下三种方法 1.串行实现方法 占用资源最多,需要的时钟频率高些,但是数据吞吐量却不大 两个N位二进制数x.y的乘积用简

近期阅读Verilog HDL高级数字设计(第二版)中,遇到了串行比特流BCD码转余3码转换器的设计,比较独特的是: (1)该转换器的输入为1位串行比特流,输出也为1位串行比特流. BCD码与余三码的转换关系如下: 8421BCD码=余3码+0011 表1 8421BCD码-余3码转换关系(4位无符号数) 10进制 8421BCD码 余3码 10进制 8421BCD码 余3码 0 0000 0011 8 1000 1011 1 0001 0100 9 1001 1100 2 0010 0101

详细的了解层次化事件队列有助于理解Verilog的阻塞赋值和非阻塞赋值功能.所谓层次化事件队列指的是用于调度仿真时间的不同Verilog事件队列.在IEEE的5.3节中定义了层次化事件队列在逻辑上分为用于当前仿真事件的4个不同队列,和用于下一段仿真事件的若干个附加队列: 1)动态事件队列(下列事件队列的执行顺序可以随意安排) a)阻塞赋值 b)计算非阻塞赋值的RHS  c)连续赋值  d)执行$display命令  e)计算原语的输入输出变化 2)停止运行的事件队列: #0延时阻塞赋值 3)非阻

总线 总线是运算部件之间数据流通的公共通道.在硬线逻辑构成的运算电路中只要电路的规模允许可以比较自由的确定总线的位宽,从而大大的提高数据流通的速度.各个运算部件和数据寄存器组可以通过带有控制端的三态门与总线连接. 通过控制端来控制在某一时间段内,总线归那几个部件使用(任何时间段只能有一个部件发送,但是可以有一个或多个接受).为了使得总线连接能够与其他模块相配合,必须进行严格的时序控制. 流水线 流水线(pipe-line)的设计方法常用于高性能的.需要进行大规模运算的系统中.所谓流水线设计实际上

上图表示的就是数字电路设计中常用的时钟同步状态机的结构.其中共有四个部分产生下一状态的组合逻辑F.状态寄存器组.输出组合逻辑G.流水线输出寄存器组.如果状态寄存器组由n个寄存器组成,就可以记忆2^n个状态.并且所有的寄存器都连接在一个共同的时钟信号上,现代电路设计通常采用正跳变沿D触发器. 下一个状态=F(当前状态,输入信号) 输出信号=G(当前状态,输入信号) 通常的状态机是没有Pipeline output的,并且可以分为两类: Mealy型:时序逻辑的输出不但取决于状态还取决于输入,输出信

大三都要结束了,才发现自己太多东西没深入学习. 对于偶分频:(计数到分频数的一半就翻转) 注: 图中只用了一个计数器,当然也可以用多个: 图中只计数到需要分频的一半,当然也可计数到更多: 图中从第一个上升沿有效,当然也可延迟多个周期开始. 例如: //任意偶分频设计 module frequency_divider_6 (clk, rst, data_out); input clk, rst; output data_out; :] counter; reg data_out; ; //改变N的

第二种方法:对进行奇数倍n分频时钟,首先进行n/2分频(带小数,即等于(n-1)/2+0.5),然后再进行二分频得到.得到占空比为50%的奇数倍分频.下面讲讲进行小数分频的设计方法. 小数分频:首先讲讲如何进行n+0.5分频,这种分频需要对输入时钟进行操作.基本的设计思想:对于进行n+0.5分频,首先进行模n的计数,在计数到n-1时,输出时钟赋为‘1’,回到计数0时,又赋为0,因此,可以知道,当计数值为n-1时,输出时钟才为1,因此,只要保持计数值n-1为半个输入时钟周期,即实现了n+0.5分频

在一个数字系统中往往需要多种频率的时钟脉冲作为驱动源,这样就需要对FPGA的系统时钟(频率太高)进行分频.分频器主要分为奇数分频,偶数分频,半整数分频和小数分频,在对时钟要求不是很严格的FPGA系统中,分频器通常都是通过计数器的循环来实现的. 偶数分频:假设为N分频,由待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.这种方法可以实现任意的偶数分频.如图所示,两个D触发器级联实现四分频电路,原理:来一个

1)状态机的异步置位和复位 异步置位与复位是于时钟无关的.当异步置位或复位信号来临时,他们立即分别置触发器的输出为1或0,不需要等待时钟沿的到来.要将他们列入always块的事件控制信号内就能触发always的执行. 沿关键词包括posedge(信号上升沿)和negedge(下降沿触发)的时钟,信号可以按照任意顺序列出. 1)异步高电平有效置位: @(posedge clk or posedge set) 2)异步低电平有效复位: @(posedge clk or negedge set) 2)