基于Verilog的课程设计
verilog课程设计交通灯
verilog课程设计交通灯一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握Verilog HDL的基本知识，能够使用Verilog编写简单的交通灯控制系统。
具体来说，知识目标包括理解Verilog的基本语法、模块化设计方法以及状态机的设计原理；技能目标包括能够使用Verilog编写交通灯控制器的代码，并能够进行仿真测试；情感态度价值观目标包括培养学生的团队合作意识，提高他们对电子工程的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括Verilog基础知识、模块化设计方法、状态机设计原理以及交通灯控制系统的实现。
具体来说，首先介绍Verilog的基本语法，包括数据类型、运算符、语句等；然后讲解模块化设计方法，如何将复杂的系统分解为简单的模块，并介绍模块的调用和连接；接着介绍状态机的设计原理，如何根据状态转移图编写状态机的Verilog代码；最后，通过实例讲解如何使用Verilog编写交通灯控制系统的代码，并进行仿真测试。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，通过讲授法，为学生讲解Verilog的基本语法、模块化设计方法和状态机设计原理；然后，通过案例分析法，分析交通灯控制系统的实现过程，让学生加深对知识的理解；接着，通过实验法，让学生动手编写交通灯控制器的Verilog代码，并进行仿真测试，提高他们的实践能力；最后，通过讨论法，让学生分享自己的学习心得，培养他们的团队合作意识。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：教材《Verilog HDL Primer》和相关参考书，用于讲解Verilog的基本语法和设计方法；多媒体教学课件，用于展示交通灯控制系统的原理和实现过程；实验设备，包括计算机和仿真器，用于让学生动手编写代码并进行仿真测试。
此外，还将提供在线编程平台，让学生可以随时随地编写代码并进行调试。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
大学verilog的课程设计
大学verilog的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Verilog硬件描述语言的基本概念、语法结构及设计流程；2. 学会使用Verilog编写简单的数字电路模块，如逻辑门、触发器、计数器等；3. 掌握Verilog中的模块化设计方法，能够对复杂电路进行模块划分和层次化设计；4. 了解数字电路仿真与测试的基本原理，能够使用Verilog进行功能仿真和时序分析。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成简单数字电路的Verilog代码编写；2. 培养学生具备分析和解决数字电路设计过程中遇到的问题的能力；3. 提高学生的团队协作能力，通过小组合作完成复杂电路的设计与验证；4. 培养学生运用Verilog进行实际工程项目的初步能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路设计及Verilog语言的兴趣，培养其主动学习的习惯；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，勇于探索，不断创新的思维品质；3. 增强学生的团队合作意识，学会尊重他人意见，善于沟通与交流；4. 提高学生的工程素养，使其认识到数字电路设计在实际工程中的应用价值，为未来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容本章节教学内容主要围绕Verilog硬件描述语言的基本概念、语法、设计方法及仿真测试技术展开。
具体安排如下：1. Verilog基础知识：- Verilog语言概述与基本概念- 数据类型与运算符- 顺序语句与并行语句- 循环语句与分支语句2. 数字电路设计与实现：- 逻辑门电路设计- 触发器与寄存器设计- 计数器与状态机设计- 模块化设计方法3. 仿真与测试技术：- 仿真原理与测试方法- 功能仿真与时序分析- 常用仿真工具介绍- 测试平台的搭建与使用4. 实践项目与案例分析：- 简单数字电路设计实例- 复杂数字电路设计实例- 小组项目：数字系统设计- 案例分析：实际工程项目应用教学内容根据教材章节进行安排，保证学生能够循序渐进地掌握Verilog语言及其在数字电路设计中的应用。
Verilog数字系统设计教程课程设计
Verilog数字系统设计教程课程设计
项目背景与概述
数字系统设计是计算机科学和电子工程中一个重要的领域。
Verilog是一种在
数字系统设计中广泛使用的硬件描述语言。
本课程设计旨在向学生介绍Verilog的基础知识和应用技巧，在实践中培养学生的硬件设计思维和实验能力。
本课程设计将包括以下主要内容：
•Verilog语言基础
•数字逻辑设计案例分析
•FPGA芯片设计与调试
•Verilog仿真与验证
•高级Verilog主题：状态机、计数器、时序逻辑等
通过本课程设计，学生将获得以下知识和技能：
•掌握Verilog语言基础，了解硬件描述语言在数字系统设计中的应用；
•学会如何使用Verilog进行数字逻辑设计和FPGA芯片编程；
•能够独立完成数字系统设计项目，并进行仿真和验证；
•具备一定的硬件设计思维和实验能力。
教学方法和步骤
本课程设计采用项目驱动的学习方法，将以小组为单位，通过实际数字系统设
计项目来掌握Verilog语言及数字电路设计基本技能。
课程设计步骤如下：
1。
电子课程设计基于verilog
电子课程设计基于verilog一、教学目标本课程旨在通过Verilog编程语言的学习，让学生掌握数字电路设计的基本方法和技巧，培养学生分析问题和解决问题的能力。
具体的教学目标如下：知识目标：使学生了解Verilog语言的基本语法和数字电路设计的基本概念；掌握常用的建模方法和模块设计技巧；理解数字电路的时序分析和功能验证。
技能目标：培养学生能够运用Verilog语言进行简单的数字电路设计和仿真；能够独立完成数字电路的模块设计和整体集成；能够进行数字电路的性能分析和优化。
情感态度价值观目标：培养学生对电子工程领域的兴趣和热情，增强学生的创新意识和团队合作精神；培养学生勇于探索、积极思考的科学态度，以及面对挑战、解决问题的自信心。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括Verilog语言的基本语法、数字电路设计的基本方法、常用建模方法和模块设计技巧。
具体的教学安排如下：1.Verilog语言的基本语法：介绍Verilog语言的基本数据类型、运算符、表达式和语句；讲解模块的定义和编写方法。
2.数字电路设计的基本方法：介绍数字电路的基本元素和逻辑运算；讲解组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
3.常用建模方法和模块设计技巧：介绍常用的建模方法，如门级建模、行为级建模和结构级建模；讲解模块设计技巧，如模块的复用、参数化和模块的层次化设计。
4.数字电路的仿真与验证：介绍数字电路的仿真工具和仿真方法；讲解如何使用Verilog进行数字电路的功能验证和性能分析。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解Verilog语言的基本语法和数字电路设计的基本方法，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和设计经验，提高学生的合作能力和沟通能力。
3.案例分析法：分析典型的数字电路设计案例，使学生能够将理论知识应用到实际设计中。
verilog的密码锁课程设计
verilog的密码锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解Verilog硬件描述语言的基本语法和结构；2. 学生掌握用Verilog设计简单的数字电路，特别是组合逻辑和时序逻辑；3. 学生能够描述密码锁的工作原理及其在数字系统中的应用；4. 学生了解基本的硬件仿真概念，并能运用到密码锁的设计中。
技能目标：1. 学生能够运用Verilog编写代码实现一个简单的密码锁电路；2. 学生能够通过仿真软件验证密码锁设计的正确性和功能；3. 学生能够对密码锁进行测试，并分析结果，进行故障诊断和修正；4. 学生具备团队协作能力，能在小组内有效沟通，共同完成密码锁的设计。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对数字电路设计和硬件描述语言的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 学生通过实践活动，培养耐心、细致和严谨的科学态度；3. 学生在学习过程中，强化安全意识，了解密码学在实际生活中的重要意义；4. 学生通过小组合作，培养团队精神，学会尊重他人意见，共同进步。
课程性质：本课程属于实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，使学生在实践中掌握Verilog语言及数字电路设计。
学生特点：学生具备一定的数字电路基础，对编程和设计有一定的兴趣，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手能力，通过项目驱动教学，使学生能将所学知识运用到实际中。
同时，注重培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. Verilog基础知识回顾：包括数据类型、运算符、控制语句等，确保学生具备基本的编程能力。
（对应教材第2章）2. 数字电路设计基础：复习组合逻辑和时序逻辑设计原理，理解触发器、计数器等基本电路的工作原理。
（对应教材第3章）3. 密码锁原理讲解：介绍密码锁的构成、工作原理及其在现实生活中的应用。
（对应教材第5章）4. Verilog设计密码锁：教授如何运用Verilog语言编写密码锁代码，包括密码比对、锁的控制逻辑等。
veriloghdl课程设计
veriloghdl课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Verilog HDL的基本语法和结构，掌握数字电路设计的基本原理；2. 学会使用Verilog HDL进行简单的数字电路设计和仿真；3. 掌握Verilog HDL中的模块化设计方法，能够阅读和分析中等难度的Verilog代码；4. 了解FPGA的基本原理，能够将Verilog HDL代码在FPGA开发板上实现硬件编程。
技能目标：1. 能够运用Verilog HDL编写基本的组合逻辑和时序逻辑电路；2. 独立完成简单的数字信号处理系统的设计、仿真和硬件测试；3. 掌握使用Verilog HDL进行代码调试和优化的基本技巧；4. 培养学生的团队合作能力和问题解决能力，能够在项目中进行有效的沟通与协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路设计的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，树立良好的工程伦理观念；3. 增强学生的国家意识，认识到我国在集成电路领域的发展现状和重要性，激发学生的爱国情怀；4. 引导学生树立正确的价值观，认识到科技进步对国家和社会发展的贡献。
本课程针对高年级学生，以项目为导向，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，教师需关注学生的学习特点，充分调动学生的主观能动性，培养学生的实际操作能力和创新能力。
课程目标旨在使学生能够掌握Verilog HDL的基本知识和技能，为今后在集成电路设计和开发领域的发展奠定基础。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成数字电路的设计和实现，为我国集成电路产业的发展贡献自己的力量。
二、教学内容1. Verilog HDL基础语法：包括数据类型、运算符、赋值语句、控制结构等，对应教材第一章内容；2. 数字电路设计原理：介绍组合逻辑电路和时序逻辑电路设计方法，对应教材第二章内容；3. Verilog HDL模块化设计：学习模块定义、端口声明、模块调用等，对应教材第三章内容；4. 常用数字电路设计实例：分析并实践触发器、计数器、状态机等设计，对应教材第四章内容；5. 仿真与调试技巧：掌握ModelSim仿真工具的使用，学习代码调试和优化方法，对应教材第五章内容；6. FPGA硬件编程：了解FPGA基本原理，学习将Verilog HDL代码烧写到FPGA开发板，对应教材第六章内容；7. 项目实践：分组进行项目设计，包括数字信号处理系统、通信系统等，综合运用所学知识，对应教材第七章内容。
verilog的密码锁课程设计
verilog的密码锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握Verilog硬件描述语言的基本语法和结构；2. 理解密码锁的原理及设计方法；3. 学会使用Verilog设计简单的密码锁电路。
技能目标：1. 能够运用Verilog编写密码锁的硬件描述代码；2. 能够对设计的密码锁进行功能仿真和时序分析；3. 能够根据实际需求调整密码锁的参数和结构。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路设计领域的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作和问题解决。
课程性质：本课程为实践性较强的数字电路设计课程，结合学生年级特点，注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点：学生具备一定的电子基础和Verilog编程基础，对数字电路设计有一定了解。
教学要求：教师需引导学生通过理论学习与实践操作，掌握密码锁的设计方法，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续教学设计和评估。
1. Verilog基础知识回顾：变量声明与赋值、运算符、控制语句、模块与端口定义等；2. 密码锁原理介绍：密码锁工作原理、常见密码锁类型及其优缺点分析；3. Verilog设计密码锁：模块划分、密码生成与比对、锁的开闭控制；- 教材章节：第三章“组合逻辑设计”，第四章“时序逻辑设计”；- 教学内容：使用Verilog设计组合逻辑与时序逻辑电路，实现密码锁功能；4. 功能仿真及时序分析：利用ModelSim软件进行功能仿真，验证密码锁的正确性；- 教材章节：第六章“数字电路仿真与验证”；- 教学内容：仿真环境搭建，编写测试向量，进行功能仿真和时序分析；5. 密码锁优化与拓展：讨论如何提高密码锁的安全性和可靠性，进行性能优化；- 教材章节：第八章“数字电路优化技术”；- 教学内容：研究密码锁的冗余设计、功耗优化等方法。
教学内容安排和进度：1. 第一周：Verilog基础知识回顾，理解密码锁原理；2. 第二周：Verilog设计密码锁，模块划分与代码编写；3. 第三周：功能仿真及时序分析，优化密码锁设计；4. 第四周：总结与拓展，提高密码锁性能。
verilog综合课程设计
verilog综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握Verilog硬件描述语言的基本语法和结构；2. 学会使用Verilog进行数字电路的设计与描述；3. 理解数字电路的基本组成和功能，并能运用Verilog进行相应的实现；4. 了解Verilog代码的综合过程，理解综合工具的作用和原理。
技能目标：1. 能够运用Verilog编写简单的数字电路模块；2. 能够使用综合工具对Verilog代码进行综合，生成对应的硬件描述；3. 能够分析和解决Verilog综合过程中遇到的问题；4. 培养学生的实际操作能力，提高团队协作和沟通技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路设计和Verilog语言的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，注重代码质量和工程规范；3. 增强学生的自信心，培养面对挑战和困难时的积极心态；4. 培养学生的创新意识，鼓励尝试新方法，勇于实践。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，要求学生在掌握理论知识的基础上，进行实际操作和练习。
学生特点：学生具备一定的数字电路基础，了解基本的硬件描述语言概念，对Verilog有一定了解。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调实际操作和动手能力，通过案例分析、小组讨论等形式，提高学生的综合运用能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度和反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. Verilog基础知识回顾：数据类型、运算符、控制语句、模块定义等；教材章节：第一章 Verilog基础知识。
2. 数字电路设计基础：组合逻辑电路、时序逻辑电路设计方法；教材章节：第二章 数字电路设计基础。
3. Verilog代码编写规范：代码风格、命名规则、注释使用等；教材章节：第三章 编码规范与风格。
4. 常用Verilog模块设计：触发器、计数器、状态机等；教材章节：第四章 常用Verilog模块设计。
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基于Verilog的课程设计直流电机的PWM控制指导老师：翁嘉民班级：1031电气自动化技术成员：李高峰9112王俊才9186孟令朋9143目录1．绪论 (3)直流电机介绍 (3)1.1.1直流电机的特点 (3)1.1.2直流电机的应用 (3)介绍 (4)介绍 (4)V ERILOG HDL硬件描述语言 (5)1.4.1V ERILOG HDL硬件描述语言介绍 (5)1.4.2V ERILOG HDL功能 (5)PWM脉冲宽度调制介绍 (6)直流电机的PWM控制 (7)2．设计原理 (8)设计原理框图 (8)原理图 (9)模块设计 (9)2.3.1 MOTO_TEST模块 (9)2.3.4计数器模块 (12)7实训心得 (13)参考文献 (13)直流电机的PWM控制器的设计1．绪论直流电机介绍直流电机是实现直流电能与机械能之间相互转换的一种电力机械，按照直流电机的用途分为直流电动机和直流发电机两类。
能够将机械能转换成直流电能的电机称为直流发电机；能够将直流电能转换成机械能的电机称为直流电动机。
1.1.1直流电机的特点从直流电机与交流电机相比中可以看出，直流电机具有优良的调速性能和启动性能。
直流电机具有宽广的调速范围，平滑的无级调速特性，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转；过载能力大，能承受频繁的冲击负载；能满足自动化生产系统中各种特殊运行的要求。
而直流发电机则能提供无脉动的大功率直流电源，且输出电压可以精确地调节和控制。
1.1.2直流电机的应用直流电机是交通、工矿、建筑等行业中的常见动力机械，是机电行业人员的重要工作对象和工具。
在某些要求调速范围广、速度快、精密度高、控制性能优异的场合，直流电机的应用目前仍占有较大的比重，如大型可逆式轧钢机、内燃机车、矿井卷扬机、造纸和印刷机械、宾馆高速电梯、城市电车、电动自行车、龙门刨床、电力机车、地铁列车、船舶机械、大型精密机床和大型起重机等生产机械中。
介绍EDA是Electronic Design Automation的简称，从20世纪60年代中期发展开始至今，已经取得了飞跃性的进步，在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如、）的应用，已经非常普及，这些可编程逻辑器件为的设计带来了相当大的灵活性。
这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构和改变，这就使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷效率高，可编程逻辑器件加快了EDA技术的发展，在现代社会，尤其是电子信息科技行业发展突飞猛进，在化工、机械、电子、通信、医学、航空航天、矿产、生物、军事等各个领域都有EDA的广泛应用，相信在为了社会EDA技术会发展的更加发达。
介绍FPGA是Field－Programmable Gate Array的简称，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA采用了逻辑单元阵列，内部包括可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。
FPGA具有一些重要的特点，例如：采用FPGA设计ASIC电路()，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片；FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片；FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚；FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一；FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。
所以可以这么认为，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。
用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。
加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA。
掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。
FPGA的编程无须专用的FPGA，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。
当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。
这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。
因此，FPGA的使用非常灵活。
Verilog HDL硬件描述语言1.4.1 Verilog HDL硬件描述语言介绍本文的程序采用Verilog HDL硬件描述语言，Verilog HDL硬件描述语言时目前应用最广泛的硬件描述语言，Verilog HDL可以用来进行各种层次的逻辑设计，也可以进行的逻辑综合，仿真验证和时序分析等。
Verilog HDL适合算法级，寄存器级，逻辑级，门级和版图级等各个层次的设计和描述。
本文就是基于FPGA，产生PWM波形，通过Verilog HD L语言编程实现电机的运转控制的。
1.4.2 Verilog HDL功能Verilog HDL典型的功能，基本逻辑门，例如a n d、o r和n a n d等都内置在语言中。
用户定义原语（U D P）创建的灵活性。
用户定义的原语既可以是组合逻辑原语，也可以是时序逻辑原语。
开关级基本结构模型，例如p m o s 和n m o s等也被内置在语言中。
提供显式语言结构指定设计中的端口到端口的时延及路径时延和设计的时序检查。
可采用三种不同方式或混合方式对设计建模。
这些方式包括：行为描述方式—使用过程化结构建模；数据流方式—使用连续赋值语句方式建模；结构化方式—使用门和模块实例语句描述建模。
Verilog HDL中有两类数据类型：线网数据类型和寄存器数据类型。
线网类型表示构件间的物理连线，而寄存器类型表示抽象的数据存储元件。
能够描述层次设计，可使用模块实例结构描述任何层次。
设计的规模可以是任意的；语言不对设计的规模（大小）施加任何限制。
Verilog HDL不再是某些公司的专有语言而是I E E E标准。
人和机器都可阅读Verilog语言，因此它可作为E D A的工具和设计者之间的交互语言。
Verilog HDL语言的描述能力能够通过使用编程语言接口（P L I）机制进一步扩展。
P L I是允许外部函数访问Verilog模块内信息、允许设计者与模拟器交互的例程集合。
设计能够在多个层次上加以描述，从开关级、门级、寄存器传送级（RT L）到算法级，包括进程和队列级。
能够使用内置开关级原语在开关级对设计完整建模。
同一语言可用于生成模拟激励和指定测试的验证约束条件，例如输入值的指定。
Verilog HDL能够监控模拟验证的执行，即模拟验证执行过程中设计的值能够被监控和显示。
这些值也能够用于与期望值比较，在不匹配的情况下，打印报告消息。
在行为级描述中，Verilog HDL不仅能够在RT L级上进行设计描述，而且能够在体系结构级描述及其算法级行为上进行设计描述。
能够使用门和模块实例化语句在结构级进行结构描述。
在Verilog HDL的混合方式建模能力，即在一个设计中每个模块均可以在不同设计层次上建模。
Verilog HDL还具有内置逻辑函数，例如&（按位与）和|（按位或）。
对高级编程语言结构，例如条件语句、情况语句和循环语句，语言中都可以使用。
可以显式地对并发和定时进行建模。
提供强有力的文件读写能力。
PWM脉冲宽度调制介绍脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用的数字输出来对进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。
脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。
只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
直流电机的PWM控制PWM信号可以由CPU产生，也可以由FPGA产生。
由CPU产生PWM信号时，是通过模拟比较器产生的，比较器的一端接一个给定的参考电压，另一端接周期性线性增加的锯齿波电压。
当锯齿波电压小于参考电压时输出低电平，当锯齿波电压大于参考电压时就输出高电平。
所以改变参考电压就可以改变PWM波形的高电平的宽度，也就是改变PWM波形的占空比。
CPU产生PWM 信号，需要D/A转换器产生锯齿波电压和设置参考电压，通过外接模拟比较器输出PWM，因此外围电路很复杂。
而用FPGA的数字PWM控制产生PWM信号，只需要FPGA内部资源就可以实现，FPGA的优点和工作原理前文已经描述，运用可编程逻辑器件，采用Verilog HDL硬件描述语言编程。
数字比较器的一端接设定值计数器输出，另一端接线性递增计数器输出。
如果线性计数器的计数值小于设定值是就输出低电平，如果线性计数器的计数值大于设定值时输出高电平。
FPGA的数字PWM控制与模拟PWM控制相比，省去了外接的D/A转换器和模拟比较器，FPGA外部连线很少、电路简单、便于控制。
2．设计原理设计原理框图直流电机控制电路主要由3部分组成：（1）FPGA中产生PWM脉宽调制信号电路（2）FPGA中的工作/停止和正/反转方向控制电路（3）记速显示模块计数器设置PWM信号的占空比。
通过设定duty_cycle的值改变占空比，当pwm_en =1时，counter计数器的输出值增加，当计数器的值小于duty_cycle时，PWM的占空比就会增加，电机转速就会加快；否则PWM的占空比减小，电机转速就会变慢。
在电机控制模块里，设置了按键消抖部分，防止按键的不灵敏带来的误差，同时设置了3个按键，通过按键1控制电机速度，按键1可以改变duty_cycle的值，近而通过pwm_logic模块改变PWM波形达到改变速度的目的；通过按键2控制电动机启动、停止，按键2可以改变pwm_en的值，使电源接通或者关闭以使电机启动或者停止；通过按键3控制电动机正/反转，按键3可以改变电机控制模块内部的直流电流方向，从而改变电机的运转方向。
原理图模块设计2.3.1 moto_test模块该模块设计了3个按键，Key[2]:按下该键产生信号，可以使PWM波形翻转，以控制电机正/反转；Key[1]:按下该键测试信号，控制PWM波形输出或停止，从而控制电动机启动、停止；Key[0]: 按下该键时，可以改变PWM波形的占空比，占空比增加，电机加快，占空比减少，电机变慢，如下图所示：模块程序如下：module moto_test(clock,key,duty_cycle,pwm_en,pwm_in,motoa,motob,led);input clock; 2.3.2p2.3.3lock(freq_input),.rst(rst),.cin(1'b1),.cout(cout1),.dout(pre_freq[3:0]));cnt10 u2(.clock(freq_input),.rst(rst),.cin(cout1),.cout(cout2),.dout(pre_freq[7:4])); cnt10 u3(.clock(freq_input),.rst(rst),.cin(cout2),.cout(cout3),.dout(pre_freq[11:8])); cnt10 u4(.clock(freq_input),.rst(rst),.cin(cout3),.cout(cout4),.dout(pre_freq[15:12])); cnt10 u5(.clock(freq_input),.rst(rst),.cin(cout4),.cout(cout5),.dout(pre_freq[19:16])); cnt10 u6(.clock(freq_input),.rst(rst),.cin(cout5),.cout(cout6),.dout(pre_freq[23:20])); cnt10 u7(.clock(freq_input),.rst(rst),.cin(cout6),.cout(cout7),.dout(pre_freq[27:24]));cnt10 u8(.clock(freq_input),.rst(rst),.cin(cout7),.cout(),.dout(pre_freq[31:28]));lk_1k(clk_scan),.d(freq_result),.dig(dig),.seg(seg));endmodule2.3.4计数器模块该模块输入信号是电机速度，对其进行计数，便于频率计测试module filter_200us(clk,in,out);input clk;input in;output out;reg[19:0] cnt;reg out_r;always @(posedge clk)beginif(in == 1'h1) 48M实物图7实训心得参考文献[1]潘松，黄继业.EDA技术实用教程[M] .北京：科学出版社,2006[2]齐洪喜，陆颖.VHDL电路设计[M].北京：清华大学出版社，2004[3]江国强，李哲英.EDA技术与应用[M].北京：电子工业出版社，2004[4]雷伏容.VHDL电路设计[M].北京：清华大学出版社，2006[5]曾繁泰，陈美金.VHDL程序设计[M].北京：清华大学出版社，2000[6]潘松，王国栋.VHDL实用教程.成都：电子科技大学出版社，2000[7]赵雅兴.FPGA原理、设计与应用.天津：天津大学出版社，1998[8],,.基于FPGA的直流电机PWM控制器设计[J].微电机2009（10）[9]卢杰，赖毅.VHDL与数字电路设计.北京：科学出版社，2001[10]张昌凡，龙永红，彭涛.可编程逻辑器件及VHDL设计技术.广州：华南工学院出版社，2001[11]张明.Verilog HDL实用教程.成都：电子科技大学出版社，1999[12] 著，徐振林等译.Verilog HDL硬件描述语言.北京：机械工业出版社，2000[13] 刘明业，将敬旗，刁岚松等译.硬件描述语言Verilog.北京：清华大学出版社，2001。