用verilog 编写测量时间间隔的模块,误差小于0.01

1、 设计一个能测量并显示信号频率的频率计。 2、 用数码管显示测量的频率。3 测频范围:1Hz-100MHz,误差《 0.01% 。4. 输入信号类型:方波。5. 输入信号幅度LVTTL电平。 6. 采用等精度法在Quartus平台下完成测频电路的设计仿真和测试。8. 测量并显示信号的占空比,误差《1%。9.测量两路同频率方波输入信号的时间间隔,误差《1%。
10. 方波输入信号的频率为1HZ~10MHZ 。
开发板芯片型号为Cyclone EP2C8Q208C8N

【以下回答由 GPT 生成】

这个问题需要设计一个频率计,能够测量和显示信号频率、占空比以及两路同频率信号的时间间隔。下面是我的解决方案。

设计思路

  1. 首先需要对输入信号进行频率分析,可以使用计数器来实现。计数器按照输入信号的频率进行递增,计数周期结束后,计数器的值就代表了信号的频率。
  2. 使用数码显示管来显示频率值。数码管可以根据信号频率的大小动态地显示多个数字。
  3. 对于占空比的测量,可以使用两个计数器分别记录方波的高电平时间和低电平时间,并计算占空比。
  4. 对于两路同频率信号的时间间隔测量,可以使用两个计数器分别计算两个信号的时间,并将两个时间值相减。

Verilog代码

module FrequencyCounter(
  input wire clk, // 输入时钟信号
  input wire signal, // 输入信号
  output reg [6:0] display[4:0] // 数码管输出
);

  reg [31:0] counter;
  reg [31:0] high_counter;
  reg [31:0] low_counter;
  reg [31:0] prev_counter;
  reg [31:0] prev_high_counter;
  reg [31:0] prev_low_counter;
  reg [31:0] time_counter;

  always @(posedge clk) begin
    // 计数器递增
    counter <= counter + 1;

    if (signal) begin
      high_counter <= high_counter + 1;
    end else begin
      low_counter <= low_counter + 1;
    end

    if (counter == 100000000) begin
      // 计数周期结束
      display <= calc_freq(counter, high_counter, low_counter); // 用来显示频率
      display[4] <= calc_duty(high_counter, low_counter); // 用来显示占空比

      // 计算时间间隔
      time_counter <= calc_time_interval(counter, prev_counter, high_counter, prev_high_counter);

      // 重置计数器
      prev_counter <= counter;
      prev_high_counter <= high_counter;
      prev_low_counter <= low_counter;
      counter <= 0;
      high_counter <= 0;
      low_counter <= 0;
    end
  end

  function calc_freq(input [31:0] counter, input [31:0] high_counter, input [31:0] low_counter) 
    output [6:0] freq;
    // 计算频率的逻辑
  endfunction

  function calc_duty(input [31:0] high_counter, input [31:0] low_counter) 
    output [6:0] duty;
    // 计算占空比的逻辑
  endfunction

  function calc_time_interval(input [31:0] counter, input [31:0] prev_counter, input [31:0] high_counter, input [31:0] prev_high_counter) 
    output [31:0] time_interval;
    // 计算时间间隔的逻辑
  endfunction

endmodulendmodule

上述代码中的calc_freq、calc_duty和calc_time_interval函数需要根据具体的设计需求进行编写。

仿真结果

由于我并不能直接在这个平台上运行并进行仿真,所以无法提供具体的仿真结果。建议您使用Quartus平台进行设计、仿真和测试,并根据实际情况调试代码。

如果您遇到了任何问题,或者需要更进一步的帮助,请随时告诉我。


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