verilog采样实例
VerilogGenerate可以实现批量的信号定义与赋值、模块例化

VerilogGenerate可以实现批量的信号定义与赋值、模块例化对于相关器(Correlator)电路,它对两个输⼊信号在⼀定窗⼝范围内进⾏乘积,然后对积进⾏叠加作为输出。
如果需要低延时的相关器输出,就需要将每⼀个采样值作为被乘数(根据实际需要的过采样率来决定抽头个数)。
⼀般这样的相关器会消耗更多的资源。
相关器实现的结构如图:要实现这样的相关器,⼀种可⾏的做法是⽤MATLAB/C程序,产⽣期望的⼤量的格式化代码保存在.v⽂件,然后⽤`include把这段代码放到需要的地⽅(⽐如wire声明,reg声明,assign赋值,always⾥⾯<=赋值)。
注意在⼯程中,将这些.v⽂件作为头⽂件⽽不是设计⽂件来管理(否则编译器认为语法出错)。
这样做的缺点是:每⼀段代码需要⽤⼀个.v⽂件保存,⽽且每次进⾏代码修改都需要运⾏MATLAB/C程序。
Verilog有generate结构可以实现上述的“代码堆叠”操作。
上⾯的结构图中有3个地⽅可以generate:1、d1信号的采样移位。
2、d2信号的采样移位。
3、乘法器组。
模块的关键参数:1、N=30,为移位寄存器的阶数。
2、每⼀级移位寄存器是5-bit Signed乘法器。
3、din_shift_reg是⼆位数组的定义形式,即reg signed[4:0] din_shift_reg[29:0]。
给出移位寄存器的generate实现://*** Shift Operationgenvar ite_din;generatefor(ite_din=0; ite_din<N; ite_din=ite_din+1)begin: din_op // 记得for结构需要⽤begin开头,并且为generate结构加标识符,如din_opalways@(posedge ts_sam_clk)beginif(!rst_n)begindin_shift_reg[ite_din] <= 5'd0;endelse beginif((N-1) == ite_din)begindin_shift_reg[ite_din] <= din; // New Data In-Buffendelse begindin_shift_reg[ite_din] <= din_shift_reg[ite_din+1]; // Shift Operationendendendend // 记得for结构需要end结尾endgenerate给出乘法器的generate实现://*** Generate Multipliergenvar ite_mult;generatefor(ite_mult=0; ite_mult<N; ite_mult=ite_mult+1)begin: mult_opmult_s5 mult_s5_inst(.clock(ts_sam_clk),.dataa(din_shift_reg[ite_mult]),.datab(local_reg[ite_mult]),.result(prod[ite_mult]));endendgenerate说明和⼀些理解:generate结构将其内部的结构例化/⽣成多次,各个结构的参数可以通过genvar进⾏配置。
xadc wizard用法 -回复

xadc wizard用法-回复XADC(Xilinx Analog-to-Digital Converter)是一种用于将模拟信号转换为数字信号的硬件模块,广泛应用于Xilinx的FPGA(现场可编程门阵列)中。
XADC Wizard是一个方便易用的工具,用于配置和生成XADC 模块的Verilog或VHDL代码。
本文将一步一步介绍如何使用XADC Wizard来配置和使用XADC模块。
第一步:打开Xilinx Vivado软件并创建工程首先,打开Xilinx Vivado软件,并创建一个新工程。
选择一个合适的名称和文件夹路径,并选择相应的FPGA设备。
第二步:添加XADC模块在工程创建完成后,打开生成的Block Design并打开“Design Sources”面板。
右键单击并选择“Add IP”,在搜索框中输入“XADC”,然后选择“XADC Wizard”并单击“Add”。
第三步:配置XADC模块在弹出的XADC Wizard界面中,可以配置各种参数来满足特定的需求。
首先,选择XADC模块的采样率和分辨率。
采样率决定了模块对输入信号进行采样的频率,而分辨率决定了模块对模拟信号进行数字化的精度。
接下来,可以选择是否启用内部温度传感器和电压检测器。
这些传感器可以提供FPGA芯片的温度和电压信息,以便进行实时监测和控制。
另外,还可以配置模块的输出方式和电压范围。
XADC模块可以将转换后的数字信号输出到FPGA内部的寄存器或片上存储器中,并且可以选择输出的电压范围,如0V到1V或是-1V到1V等。
最后,还可以选择是否生成模块的配置和测试代码,并且可以自定义模块的名称和文件路径。
第四步:生成XADC模块在完成对XADC模块的配置后,单击“Finish”按钮,XADC Wizard将自动生成需要的Verilog或VHDL代码,并将其添加到工程中。
第五步:使用XADC模块生成的代码中包含了对XADC模块的初始化和配置,以及对模块进行数据转换和读取的相关操作。
FIR滤波原理及verilog设计

FIR滤波原理及verilog设计FIR滤波器是一种基于有限长冲激响应(Finite Impulse Response)的数字滤波器,它主要用于对数字信号进行滤波处理,例如降噪、去除杂音和频带限制等。
本文将介绍FIR滤波的原理,并给出一个基于Verilog的FIR滤波器设计。
一、FIR滤波原理:FIR滤波器是一种非递归滤波器,其输出是输入信号的线性组合。
它通过计算输入信号与一组滤波系数之间的加权和来实现滤波。
每一个滤波系数决定了输入信号在输出中所占的权重,当输入信号通过滤波器时,每一个采样点都与滤波系数进行乘法运算,并将结果相加得到输出。
Y(n)=h(0)*X(n)+h(1)*X(n-1)+h(2)*X(n-2)+…+h(N-1)*X(n-N+1)其中,Y(n)为输出信号的当前采样值,X(n)为输入信号的当前采样值,h(i)为滤波器的滤波系数,N为滤波器的阶数。
二、FIR滤波器的设计:1.滤波器的阶数N的选择:2.滤波系数h(i)的计算:滤波系数的计算是根据所需滤波器的频率响应来确定的。
常见的计算方法有窗函数法、频率采样法和最佳化法等。
具体的计算方法可以根据不同的需求进行选择。
三、基于Verilog的FIR滤波器设计:以下是一个基于Verilog的FIR滤波器设计示例,该设计以32阶FIR滤波器为例。
```verilogmodule FIR_filterinput wire clk,input wire reset,input wire signed [15:0] X,output reg signed [15:0] Yparameter N = 32;reg signed [15:0] delay_line [N-1:0];parameter signed [15:0] h [N-1:0] = {32'b0000_0000_0000_0000, /* 系数h0 */32'b0000_0000_0000_0000,/*系数h1*/...32'b0000_0000_0000_0000};/*系数h31*/if(reset) beginY<=0;for(int i=0; i<N; i=i+1) begindelay_line[i] <= 0;endendelse beginY <= (h[0] * X) + (h[1] * delay_line[0]) + ... + (h[N-1] * delay_line[N-2]);for(int i=N-1; i>0; i=i-1) begindelay_line[i] <= delay_line[i-1];enddelay_line[0] <= X;endendendmodule```在上面的Verilog代码中,FIR_filter模块包含了一个clk时钟信号、一个reset复位信号,以及输入信号X和输出信号Y。
verilog四舍五入(round)原理

Verilog中的四舍五入(Round)原理在Verilog中,四舍五入(Round)是一种常见的数学运算,用于对浮点数进行舍入。
在数字电路设计中,我们经常需要对数据进行精确的处理,而四舍五入正是其中一种重要的数学处理方式。
本文将从深度和广度的角度,探讨Verilog中四舍五入的原理和应用。
一、四舍五入的定义和原理在数字电路中,四舍五入是一种常见的数学运算,用于对浮点数进行舍入处理。
其原理是在一个数字的小数部分进行处理,当小数部分大于等于0.5时,进位;小于0.5时,舍去。
这样可以使数字更接近最接近的整数。
在Verilog中,使用round函数进行四舍五入操作。
该函数的原理是判断需要处理的数字的小数部分,根据小数部分的值进行舍入操作。
具体的实现方式会根据实际的应用情况不同而有所差异。
二、应用举例:数字信号处理数字信号处理是数字电路设计中的一个重要领域,在其中四舍五入的应用十分广泛。
在数字滤波器中,对数据进行处理时往往需要进行四舍五入操作,以保证数据的精度和准确性。
此时,Verilog中的四舍五入原理和应用就显得尤为重要。
当设计数字信号处理系统时,需要考虑到四舍五入带来的误差,以及合适的舍入策略。
在Verilog中,可以通过对round函数的合理应用,进行精确的数学运算,保证数据处理的准确性和稳定性。
三、个人观点和理解在数字电路设计中,四舍五入是一种十分重要的数学运算,其在数字信号处理等领域的应用十分广泛。
在Verilog中,四舍五入的原理和应用需要我们深入理解,并根据实际需求进行合理的设计和实现。
我个人认为,了解和掌握Verilog中的四舍五入原理和应用对于数字电路设计工程师来说是非常重要的。
这不仅有助于我们提高对数字信号处理的理解和能力,还可以帮助我们设计出更加稳定和精准的数字电路系统。
Verilog中的四舍五入原理和应用是数字电路设计中不可或缺的一部分。
我们需要深入理解其原理和实现方式,并在实际应用中加以灵活运用,以期设计出更加高质量和可靠的数字电路系统。
verilog 取商的表达式

Verilog语言是一种硬件描述语言,常用于数字电路设计和验证。
在Verilog中,取商的表达式是一种常见的运算方式,用于获取两个整数的商。
本文将详细介绍Verilog中取商的表达式的实现方法和应用场景。
1. 取商的表达式介绍在Verilog中,取商的表达式通常使用除法运算符“/”来实现。
对于两个整数A和B,A/B即可得到它们的商。
而在Verilog中,可以使用“/”运算符来实现这一操作。
2. 取商的表达式的实现方法在Verilog中,取商的表达式可以用如下的形式进行实现:```verilogmodule division(input [7:0] dividend,input [7:0] divisor,output [7:0] quotient);assign quotient = dividend / divisor;endmodule```在以上的Verilog代码中,定义了一个名为division的模块,该模块有三个端口,分别为被除数dividend、除数divisor和商quotient。
其中,使用assign关键字将商quotient赋值为dividend除以divisor的结果。
3. 取商的表达式的应用场景取商的表达式在Verilog中有着广泛的应用场景。
在数字电路设计中,常常需要对数据进行除法运算并获取商来实现特定的功能。
取商的表达式也常常用于验证模块的功能是否正确,通过对比Verilog代码中取得的商与预期的商来进行验证。
4. 取商的表达式的注意事项在Verilog中使用取商的表达式时,需要注意一些细节。
需要考虑到被除数和除数的取值范围,以免发生溢出的情况。
需要考虑到除数为0的情况,需要对这种情况做出相应的处理,以避免出现除零错误。
在进行除法运算时,还需要考虑到符号位的处理,以保证取得的商的符号正确。
5. 总结取商的表达式是Verilog中常用的运算方式,通过使用除法运算符“/”可以方便地实现对两个整数的商的获取。
基于Verilog HDL的FIR数字滤波器设计与仿真

引言:数字滤波器是语音与图像处理、模式识别、雷达信号处理、频谱分析等应用中的一种基本的处理部件,它能满足波器对幅度和相位特性的严格要求,避免模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题。
有限冲激响应(FIR)滤波器能在设计任意幅频特性的同时保证严格的线性相位特性。
一、FIR数字滤波器FIR滤波器用当前和过去输入样值的加权和来形成它的输出,如下所示的前馈差分方程所描述的。
FIR滤波器又称为移动均值滤波器,因为任何时间点的输出均依赖于包含有最新的M个输入样值的一个窗。
由于它的响应只依赖于有限个输入,FIR滤波器对一个离散事件冲激有一个有限长非零响应,即一个M阶FIR滤波器对一个冲激的响应在M个时钟周期之后为零。
FIR滤波器可用图1所示的z域块图来描述。
其中每个标有z-1的方框都代表了有一个时钟周期延时的寄存器单元。
这个图中标出了数据通道和必须由滤波器完成的操作。
滤波器的每一级都保存了一个已延时的输入样值,各级的输入连接和输出连接被称为抽头,并且系数集合{hk}称为滤波器的抽头系数。
一个M阶的滤波器有M+1个抽头。
通过移位寄存器用每个时钟边沿n(时间下标)处的数据流采样值乘以抽头,并且求和得到输出yFIR[n]。
滤波器的加法和乘法必须足够快,在下一个时钟来到之前形成y[n]。
并且在每一级中都必须测量它们的大小以适应他们数据通道的宽度。
在要求精度的实际应用中,Lattice结构可以减少有限字长的影响,但增加了计算成本。
一般的目标是尽可能快地滤波,以达到高采样率。
通过组合逻辑的最长信号通路包括M级加法和一级乘法运算。
FIR结构指定机器的每一个算术单元有限字长,并且管理运算过程中数据流。
二、FIR数字滤波器设计的实现目前FIR滤波器的实现方法有三种:利用单片通用数字滤波器集成电路、DSP器件和可编程逻辑器件实现。
单片通用数字滤波器使用方便,但由于字长和阶数的规格较少,不能完全满足实际需要。
使用DSP器件实现虽然简单,但由于程序顺序执行,执行速度必然不快。
Verilog inout 双向口使用和仿真

Verilog inout 双向口使用和仿真芯片外部引脚很多都使用inout类型的,为的是节省管腿。
一般信号线用做总线等双向数据传输的时候就要用到INOUT类型了。
就是一个端口同时做输入和输出。
inout在具体实现上一般用三态门来实现。
三态门的第三个状态就是高阻' Z'。
当inout端口不输出时,将三态门置高阻。
这样信号就不会因为两端同时输出而出错了,更详细的内容可以搜索一下三态门tri-state的资料.1 使用inout类型数据,可以用如下写法:inout data_inout;input data_in;reg data_reg;//data_inout的映象寄存器reg link_data;assign data_inout=link_data?data_reg:1’bz;//link_data控制三态门//对于data_reg,可以通过组合逻辑或者时序逻辑根据data_in对其赋值.通过控制link_data的高低电平,从而设置data_inout是输出数据还是处于高阻态,如果处于高阻态,则此时当作输入端口使用.link_data可以通过相关电路来控制.2 编写测试模块时,对于inout类型的端口,需要定义成wire类型变量,而其它输入端口都定义成reg类型,这两者是有区别的.当上面例子中的data_inout用作输入时,需要赋值给data_inout,其余情况可以断开.此时可以用assign语句实现:assign data_inout=link?data_in_t:1’bz;其中的l ink ,data_in_t是reg类型变量,在测试模块中赋值.另外,可以设置一个输出端口观察data_inout用作输出的情况:Wire data_out;Assign data_out_t=(!link)?data_inout:1’bz;else,in RTLinout use in top module(PAD)dont use inout(tri) in sub module也就是说,在内部模块最好不要出现inout,如果确实需要,那么用两个port实现,到顶层的时候再用三态实现。
第8章 Verilog有限状态机设计

8-8 串行ADC/DAC采样或信号输出控制电路设计
基于5E+的示例:/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP40_SADC_SDAC/。
8-9 数字温度器件DS18B20测控电路设计
设计任务: 演示示例文件: /KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP19_8051_DS18B20/MCU8951。
8.1.3 状态机设计初始控制与表述
(1)打开“状态机萃取”开关。
9
8.1 Verilog HDL状态机的一般形式
8.1.3 状态机设计初始控制与表述
(2)关于参数定义表述
(3)状态变量定义表述
10
8.2 Moore型有限状态机的设计
8.2.1 ADC采样控制设计及多过程结构型状态机
11
8.2 Moore型有限状态机的设计
第8章 Verilog有限状态机设计
8.1 Verilog HDL状态机的一般形式
8.1.1 为什么要使用状态机
(1)高效的顺序控制模型。 (2)容易利用现成的EDA优化工具。 (3)性能稳定。 (4)设计实现效率高。 (5)高速性能。 (6)高可靠性能。
2
8.1 Verilog HDL状态机的一般形式
35
8.5 状态机图形编辑设计方法
36
8.5 状态机图形编辑设计方法
接下页37
8.5 状态机图形编辑设计方法
接上页
38
8.5 状态机图形编辑设计方法
接下页39
8.5 状态机图形编辑设计方法
接上页
40
8.6 状 态 编 码
8.6.1 直接输出型编码
41
8.6 状 态 编 码
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
verilog采样实例
Verilog采样实例
引言
Verilog是一种硬件描述语言,广泛应用于数字电路设计和仿真。
在数字电路中,采样是一种常见的操作,用于将连续时间的信号转换为离散时间的信号。
本文将介绍Verilog中的采样实例,以帮助读者更好地理解和应用Verilog语言。
一、采样的基本概念
在数字电路中,连续时间的信号是由不断变化的模拟信号组成的。
而数字电路处理的是离散时间的信号,因此需要将连续时间的信号进行采样。
采样即在一定时间间隔内对模拟信号进行测量,将其转换为离散时间的数值。
采样实例的目的就是通过Verilog语言实现对模拟信号的采样。
二、Verilog采样实例的实现步骤
1. 信号输入:首先需要定义一个输入信号,用于接收模拟信号。
在Verilog中,可以使用wire或reg等数据类型来定义信号。
2. 采样时间控制:通过控制采样时间间隔,可以确定离散时间信号的采样频率。
可以使用计数器或时钟模块来实现时间控制。
3. 采样操作:在每个采样时间点,将输入信号的值保存到一个寄存器中。
可以使用always块来实现采样操作。
4. 输出采样结果:将采样结果输出到其他模块进行处理或显示。
可
以使用assign语句将采样结果赋值给输出信号。
三、Verilog采样实例代码示例
下面是一个简单的Verilog采样实例代码示例:```verilog
module sampler (
input wire clk,
input wire analog_signal,
output reg sampled_signal
);
reg [7:0] counter;
always @(posedge clk) begin
counter <= counter + 1;
if (counter == 255) begin
sampled_signal <= analog_signal;
counter <= 0;
end
end
endmodule
```
在上述代码中,定义了一个采样模块sampler,包括一个时钟输入clk、一个模拟信号输入analog_signal和一个采样结果输出sampled_signal。
在always块中,使用计数器counter控制采样时间间隔,当计数器达到一定值时,将模拟信号analog_signal保存到sampled_signal中,并将计数器清零。
四、Verilog采样实例的应用
Verilog采样实例可以应用于各种数字电路设计和仿真场景。
例如,可以将其用于音频采样、图像处理、模拟信号转换等应用中。
通过合理设置采样频率和采样时间间隔,可以实现对模拟信号的精确采样,并进行后续处理和分析。
五、总结
本文介绍了Verilog采样实例的基本概念、实现步骤和代码示例,并探讨了其在数字电路设计和仿真中的应用。
通过Verilog语言提供的强大功能,可以方便地实现对模拟信号的采样,并进一步进行处理和分析。
希望本文能够帮助读者更好地理解和应用Verilog采样实例。