差别
这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。
两侧同时换到之前的修订记录 前一修订版 后一修订版 | 前一修订版 | ||
fpga16_instrument [2021/02/23 16:51] gongyusu |
fpga16_instrument [2021/03/08 17:38] (当前版本) gongyusu [OLED显示及按键控制] |
||
---|---|---|---|
行 2: | 行 2: | ||
{{ :fpga16dds1.jpg |口袋仪器的3D效果图}} <WRAP centeralign> 口袋仪器的3D效果图</WRAP> | {{ :fpga16dds1.jpg |口袋仪器的3D效果图}} <WRAP centeralign> 口袋仪器的3D效果图</WRAP> | ||
- | ### 主要功能 | + | ### 板上功能介绍 |
它的核心是一个基于Lattice的XO2、自带下载器的FPGA最小系统模块,做了一个简单的扩展板,主要支持以下的功能: | 它的核心是一个基于Lattice的XO2、自带下载器的FPGA最小系统模块,做了一个简单的扩展板,主要支持以下的功能: | ||
- 输入/输出: | - 输入/输出: | ||
行 24: | 行 24: | ||
因此在实际的使用中,我们一般避免将占空比用到0%或100%,比如可以从10% - 90%之间变化,经过低通滤波器平滑输出后的直流在3.3*10% ~ 3.3 * 90% - 0.33V - 2.97V | 因此在实际的使用中,我们一般避免将占空比用到0%或100%,比如可以从10% - 90%之间变化,经过低通滤波器平滑输出后的直流在3.3*10% ~ 3.3 * 90% - 0.33V - 2.97V | ||
- | #### DDS+PWM产生任意波形 | + | 在生成PWM的波形的时候要充分理解PWM的时序关系,见下图: |
- | {{ :fpga_pwm_awg.jpg |}} <WRAP centeralign> 任意波形发生器模拟电路部分原理图 </WRAP> | + | {{ :pwm_timing.png |}}<WRAP centeralign> PWM的时序关系 </WRAP> |
- | 通过调节PWM的占空比(0.5V/3.3V ~ 3V/3.3V)得到等效幅度为0.5V - 3V之间的模拟信号,幅度变化的范围为2.5V,要得到幅度为5Vpp的模拟信号,则放大器的增益设定为G = 2: | + | |
- | 也就是在电路原理图中放大器的增益为:R14/(R6+R7+R2) = 2 | + | |
- | 取R14 = 4.3KΩ,则R6+R7+R2 = 2.15KΩ | + | |
- | PWM波形的中间值为(0.5V+3.0V)/2 = 1.75V,因此: | + | |
- | - 在PWM的输出为1.75V的时候,运算放大器的输出应为0V | + | |
- | - PWM的输出为0.5V的时候,运算放大器的输出为2.5V | + | |
- | - PWM的输出为3V的时候,运算放大器的输出为-2.5V | + | |
- | 由此直流偏移的要求可以得到R10 + R13 = 6.5KΩ | + | t为生成PWM信号的主时钟,通过对这个高频时钟计数,得到一个周期T内电平进行0、1反转的脉宽不同的信号。一个T内有多少个t,也就决定了PWM的分辨率,转换到模拟信号的时候也就对应于DAC的位数。根据最高频率/分辨率,也就可以推算出T的最小值。 |
- | 同时R6、C6,R7、C7以及R14、C11共同构成低通滤波器。 | + | |
- | 能够生成模拟信号的最高频率 | + | 比如采用12MHz(t=83ns)的时钟作为PWM的主时钟,如果要生成8位精度的DAC,对应的一个PWM周期T ~ 12MHz/256 = 21μs,最高的频率为47KHz |
- | 取决于PWM的主时钟频率,我们目前用的FPGA的输入时钟为12MHz,使用内部PLL以后可以得到12MHz倍数的时钟频率,最高可以到400MHz,我们取比较安全的中间值192MHz(12MHz * 16)作为PWM的主时钟。 | + | 如果通过FPGA内部PLL产生高倍频的时钟,比如12M * 16 ~ 192MHz,生成8位精度的DAC,其最高频率可以达到47KHz * 16 |
- | 假设DDS波表为10位精度(一般DDS信号发生器的精度,作为简易的口袋仪器,对性能指标要求不高,8位也能够满足要求),则对应于一个模拟电压值的PWM周期为192MHz/1024 = 155KHz | + | 同样192MHz的主时钟来产生12位精度的DAC,则能够生成PWM信号的频率为47KHz |
- | 如果通过10个点 | + | |
- | {{ :undefined:fpgascope_simulation.jpg |}} <WRAP centeralign> 任意波形发生器模拟电路部分的仿真 </WRAP> | + | ### OLED显示及按键控制 |
+ | 本平台采用了128*64分辨率的OLED显示屏,并有4个按键进行参数的设置或菜单的控制,这些按键的功能可以根据自己的需要进行定制。 | ||
- | #### 产生可调电压 | + | 下面的代码完成了OLED显示屏的驱动,并在屏幕上显示一些与口袋仪器相关的参数,4个按键的扫描控制功能也一并包含在内。 |
- | {{ :fpga_pwm_dc.jpg |}}<WRAP centeralign> 通过PWM产生可变直流电压的模拟电路原理图 </WRAP> | + | <code verilog> |
+ | // -------------------------------------------------------------------- | ||
+ | // >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> COPYRIGHT NOTICE <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< | ||
+ | // -------------------------------------------------------------------- | ||
+ | // Module: OLED12832 | ||
+ | // | ||
+ | // Author: Step | ||
+ | // | ||
+ | // Description: OLED12832_Driver | ||
+ | // | ||
+ | // Web: www.stepfpga.com | ||
+ | // | ||
+ | // -------------------------------------------------------------------- | ||
+ | // Code Revision History : | ||
+ | // -------------------------------------------------------------------- | ||
+ | // Version: |Mod. Date: |Changes Made: | ||
+ | // V1.0 |2015/11/11 |Initial ver | ||
+ | // -------------------------------------------------------------------- | ||
+ | module OLED12832 | ||
+ | ( | ||
+ | input clk, // | ||
+ | input rst_n, // | ||
+ | input [3:0] sw,// 4 push buttons as control input | ||
+ | input [7:0] freq_100, | ||
+ | input [7:0] freq_10, | ||
+ | input [7:0] freq_1, | ||
+ | input [7:0] dc1_10, | ||
+ | input [7:0] dc1_1, | ||
+ | input [7:0] dc1_01, | ||
+ | input [7:0] dc2_10, | ||
+ | input [7:0] dc2_1, | ||
+ | input [7:0] dc2_01, | ||
+ | |||
+ | output reg oled_csn, // | ||
+ | output reg oled_rst, // | ||
+ | output reg oled_dcn, // | ||
+ | output reg oled_clk, // | ||
+ | output reg oled_dat | ||
+ | ); | ||
+ | |||
+ | localparam INIT_DEPTH = 16'd28; // | ||
+ | localparam IDLE = 6'h1, MAIN = 6'h2, INIT = 6'h4, SCAN = 6'h8, WRITE = 6'h10, DELAY = 6'h20; | ||
+ | localparam HIGH = 1'b1, LOW = 1'b0; | ||
+ | localparam DATA = 1'b1, CMD = 1'b0; | ||
+ | |||
+ | reg [7:0] cmd [27:0]; | ||
+ | reg [39:0] mem [122:0]; | ||
+ | reg [7:0] y_p, x_ph, x_pl; | ||
+ | reg [(8*21-1):0] char; | ||
+ | reg [7:0] num, char_reg; // | ||
+ | reg [4:0] cnt_main, cnt_init, cnt_scan, cnt_write; | ||
+ | reg [15:0] num_delay, cnt_delay, cnt; | ||
+ | reg [5:0] state, state_back; | ||
+ | |||
+ | always@(posedge clk or negedge rst_n) begin | ||
+ | if(!rst_n) begin | ||
+ | cnt_main <= 1'b0; cnt_init <= 1'b0; cnt_scan <= 1'b0; cnt_write <= 1'b0; | ||
+ | y_p <= 1'b0; x_ph <= 1'b0; x_pl <= 1'b0; | ||
+ | num <= 1'b0; char <= 1'b0; char_reg <= 1'b0; | ||
+ | num_delay <= 16'd5; cnt_delay <= 1'b0; cnt <= 1'b0; | ||
+ | oled_csn <= HIGH; oled_rst <= HIGH; oled_dcn <= CMD; oled_clk <= HIGH; oled_dat <= LOW; | ||
+ | state <= IDLE; state_back <= IDLE; | ||
+ | end else begin | ||
+ | case(state) | ||
+ | IDLE:begin | ||
+ | cnt_main <= 1'b0; cnt_init <= 1'b0; cnt_scan <= 1'b0; cnt_write <= 1'b0; | ||
+ | y_p <= 1'b0; x_ph <= 1'b0; x_pl <= 1'b0; | ||
+ | num <= 1'b0; char <= 1'b0; char_reg <= 1'b0; | ||
+ | num_delay <= 16'd5; cnt_delay <= 1'b0; cnt <= 1'b0; | ||
+ | oled_csn <= HIGH; oled_rst <= HIGH; oled_dcn <= CMD; oled_clk <= HIGH; oled_dat <= LOW; | ||
+ | state <= MAIN; state_back <= MAIN; | ||
+ | end | ||
+ | MAIN:begin | ||
+ | if(cnt_main >= 5'd16) cnt_main <= 5'd9; | ||
+ | else cnt_main <= cnt_main + 1'b1; | ||
+ | case(cnt_main) //MAIN状态 | ||
+ | 5'd0: begin state <= INIT; end | ||
+ | 5'd1: begin y_p <= 8'hb0; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd16; char <= "----------------";state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd2: begin y_p <= 8'hb1; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd16; char <= " FPGA Training ";state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd3: begin y_p <= 8'hb2; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd16; char <= " www.eetree.cn ";state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd4: begin y_p <= 8'hb3; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd16; char <= "----------------";state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd5: begin y_p <= 8'hb4; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd16; char <= " ";state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd6: begin y_p <= 8'hb5; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd16; char <= " ";state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd7: begin y_p <= 8'hb6; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd16; char <= " ";state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd8: begin y_p <= 8'hb7; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd16; char <= " ";state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd9: begin y_p <= 8'hb4; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd13; char <= {"I-->W,DC-1KHz"} ;state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd10: begin y_p <= 8'hb5; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd10; char <= {"DC1: +3.0V"} ;state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd11: begin y_p <= 8'hb6; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd10; char <= {"DC2: -3.0V"} ;state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd12: begin y_p <= 8'hb7; x_ph <= 8'h10; x_pl <= 8'h00; num <= 5'd12; char <= {"Have Fun! :)" };state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd13: begin y_p <= 8'hb4; x_ph <= 8'h17; x_pl <= 8'h08; num <= 5'd 1; char <= sw; state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd14: begin y_p <= 8'hb5; x_ph <= 8'h17; x_pl <= 8'h08; num <= 5'd 1; char <= sw; state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd15: begin y_p <= 8'hb6; x_ph <= 8'h17; x_pl <= 8'h08; num <= 5'd 1; char <= sw; state <= SCAN; end | ||
+ | 5'd16: begin y_p <= 8'hb7; x_ph <= 8'h17; x_pl <= 8'h08; num <= 5'd 1; char <= sw; state <= SCAN; end | ||
- | #### 通过高速比较器实现ADC的功能 | + | default: state <= IDLE; |
+ | endcase | ||
+ | end | ||
+ | INIT:begin // | ||
+ | case(cnt_init) | ||
+ | 5'd0: begin oled_rst <= LOW; cnt_init <= cnt_init + 1'b1; end // | ||
+ | 5'd1: begin num_delay <= 16'd25000; state <= DELAY; state_back <= INIT; cnt_init <= cnt_init + 1'b1; end // | ||
+ | 5'd2: begin oled_rst <= HIGH; cnt_init <= cnt_init + 1'b1; end // | ||
+ | 5'd3: begin num_delay <= 16'd25000; state <= DELAY; state_back <= INIT; cnt_init <= cnt_init + 1'b1; end // | ||
+ | 5'd4: begin | ||
+ | if(cnt>=INIT_DEPTH) begin // | ||
+ | cnt <= 1'b0; | ||
+ | cnt_init <= cnt_init + 1'b1; | ||
+ | end else begin | ||
+ | cnt <= cnt + 1'b1; num_delay <= 16'd5; | ||
+ | oled_dcn <= CMD; char_reg <= cmd[cnt]; state <= WRITE; state_back <= INIT; | ||
+ | end | ||
+ | end | ||
+ | 5'd5: begin cnt_init <= 1'b0; state <= MAIN; end // | ||
+ | default: state <= IDLE; | ||
+ | endcase | ||
+ | end | ||
+ | SCAN:begin // | ||
+ | if(cnt_scan == 5'd11) begin | ||
+ | if(num) cnt_scan <= 5'd3; | ||
+ | else cnt_scan <= cnt_scan + 1'b1; | ||
+ | end else if(cnt_scan == 5'd12) cnt_scan <= 1'b0; | ||
+ | else cnt_scan <= cnt_scan + 1'b1; | ||
+ | case(cnt_scan) | ||
+ | 5'd 0: begin oled_dcn <= CMD; char_reg <= y_p; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end // | ||
+ | 5'd 1: begin oled_dcn <= CMD; char_reg <= x_pl; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end // | ||
+ | 5'd 2: begin oled_dcn <= CMD; char_reg <= x_ph; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end // | ||
+ | 5'd 3: begin num <= num - 1'b1;end | ||
+ | 5'd 4: begin oled_dcn <= DATA; char_reg <= 8'h00; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end // | ||
+ | 5'd 5: begin oled_dcn <= DATA; char_reg <= 8'h00; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end // | ||
+ | 5'd 6: begin oled_dcn <= DATA; char_reg <= 8'h00; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end // | ||
+ | 5'd 7: begin oled_dcn <= DATA; char_reg <= mem[char[(num*8)+:8]][39:32]; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end | ||
+ | 5'd 8: begin oled_dcn <= DATA; char_reg <= mem[char[(num*8)+:8]][31:24]; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end | ||
+ | 5'd 9: begin oled_dcn <= DATA; char_reg <= mem[char[(num*8)+:8]][23:16]; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end | ||
+ | 5'd10: begin oled_dcn <= DATA; char_reg <= mem[char[(num*8)+:8]][15: 8]; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end | ||
+ | 5'd11: begin oled_dcn <= DATA; char_reg <= mem[char[(num*8)+:8]][ 7: 0]; state <= WRITE; state_back <= SCAN; end | ||
+ | 5'd12: begin state <= MAIN; end | ||
+ | default: state <= IDLE; | ||
+ | endcase | ||
+ | end | ||
+ | WRITE:begin // | ||
+ | if(cnt_write >= 5'd17) cnt_write <= 1'b0; | ||
+ | else cnt_write <= cnt_write + 1'b1; | ||
+ | case(cnt_write) | ||
+ | 5'd 0: begin oled_csn <= LOW; end // | ||
+ | 5'd 1: begin oled_clk <= LOW; oled_dat <= char_reg[7]; end // | ||
+ | 5'd 2: begin oled_clk <= HIGH; end | ||
+ | 5'd 3: begin oled_clk <= LOW; oled_dat <= char_reg[6]; end | ||
+ | 5'd 4: begin oled_clk <= HIGH; end | ||
+ | 5'd 5: begin oled_clk <= LOW; oled_dat <= char_reg[5]; end | ||
+ | 5'd 6: begin oled_clk <= HIGH; end | ||
+ | 5'd 7: begin oled_clk <= LOW; oled_dat <= char_reg[4]; end | ||
+ | 5'd 8: begin oled_clk <= HIGH; end | ||
+ | 5'd 9: begin oled_clk <= LOW; oled_dat <= char_reg[3]; end | ||
+ | 5'd10: begin oled_clk <= HIGH; end | ||
+ | 5'd11: begin oled_clk <= LOW; oled_dat <= char_reg[2]; end | ||
+ | 5'd12: begin oled_clk <= HIGH; end | ||
+ | 5'd13: begin oled_clk <= LOW; oled_dat <= char_reg[1]; end | ||
+ | 5'd14: begin oled_clk <= HIGH; end | ||
+ | 5'd15: begin oled_clk <= LOW; oled_dat <= char_reg[0]; end // | ||
+ | 5'd16: begin oled_clk <= HIGH; end | ||
+ | 5'd17: begin oled_csn <= HIGH; state <= DELAY; end // | ||
+ | default: state <= IDLE; | ||
+ | endcase | ||
+ | end | ||
+ | DELAY:begin // | ||
+ | if(cnt_delay >= num_delay) begin | ||
+ | cnt_delay <= 16'd0; state <= state_back; | ||
+ | end else cnt_delay <= cnt_delay + 1'b1; | ||
+ | end | ||
+ | default:state <= IDLE; | ||
+ | endcase | ||
+ | end | ||
+ | end | ||
+ | |||
+ | // | ||
+ | always@(negedge rst_n) | ||
+ | |||
+ | begin | ||
+ | cmd[ 0] = {8'hae}; | ||
+ | cmd[ 1] = {8'h00}; | ||
+ | cmd[ 2] = {8'h10}; | ||
+ | cmd[ 3] = {8'h40}; | ||
+ | cmd[ 4] = {8'h81}; | ||
+ | cmd[ 5] = {8'hcf}; | ||
+ | cmd[ 6] = {8'ha1}; | ||
+ | cmd[ 7] = {8'hc8}; | ||
+ | cmd[ 8] = {8'ha6}; | ||
+ | cmd[ 9] = {8'ha8}; | ||
+ | cmd[10] = {8'h3f}; | ||
+ | cmd[11] = {8'hd3}; | ||
+ | cmd[12] = {8'h00}; | ||
+ | cmd[13] = {8'hd5}; | ||
+ | cmd[14] = {8'h80}; | ||
+ | cmd[15] = {8'hd9}; | ||
+ | cmd[16] = {8'hf1}; | ||
+ | cmd[17] = {8'hda}; | ||
+ | cmd[18] = {8'h12}; | ||
+ | cmd[19] = {8'hdb}; | ||
+ | cmd[20] = {8'h40}; | ||
+ | cmd[21] = {8'h20}; | ||
+ | cmd[22] = {8'h02}; | ||
+ | cmd[23] = {8'h8d}; | ||
+ | cmd[24] = {8'h14}; | ||
+ | cmd[25] = {8'ha4}; | ||
+ | cmd[26] = {8'ha6}; | ||
+ | cmd[27] = {8'haf}; | ||
+ | end | ||
+ | |||
+ | always@(negedge rst_n) | ||
+ | //initial | ||
+ | begin | ||
+ | mem[ 0] = {8'h3E, 8'h51, 8'h49, 8'h45, 8'h3E}; // 48 0 | ||
+ | mem[ 1] = {8'h00, 8'h42, 8'h7F, 8'h40, 8'h00}; // 49 1 | ||
+ | mem[ 2] = {8'h42, 8'h61, 8'h51, 8'h49, 8'h46}; // 50 2 | ||
+ | mem[ 3] = {8'h21, 8'h41, 8'h45, 8'h4B, 8'h31}; // 51 3 | ||
+ | mem[ 4] = {8'h18, 8'h14, 8'h12, 8'h7F, 8'h10}; // 52 4 | ||
+ | mem[ 5] = {8'h27, 8'h45, 8'h45, 8'h45, 8'h39}; // 53 5 | ||
+ | mem[ 6] = {8'h3C, 8'h4A, 8'h49, 8'h49, 8'h30}; // 54 6 | ||
+ | mem[ 7] = {8'h01, 8'h71, 8'h09, 8'h05, 8'h03}; // 55 7 | ||
+ | mem[ 8] = {8'h36, 8'h49, 8'h49, 8'h49, 8'h36}; // 56 8 | ||
+ | mem[ 9] = {8'h06, 8'h49, 8'h49, 8'h29, 8'h1E}; // 57 9 | ||
+ | mem[ 10] = {8'h7C, 8'h12, 8'h11, 8'h12, 8'h7C}; // 65 A | ||
+ | mem[ 11] = {8'h7F, 8'h49, 8'h49, 8'h49, 8'h36}; // 66 B | ||
+ | mem[ 12] = {8'h3E, 8'h41, 8'h41, 8'h41, 8'h22}; // 67 C | ||
+ | mem[ 13] = {8'h7F, 8'h41, 8'h41, 8'h22, 8'h1C}; // 68 D | ||
+ | mem[ 14] = {8'h7F, 8'h49, 8'h49, 8'h49, 8'h41}; // 69 E | ||
+ | mem[ 15] = {8'h7F, 8'h09, 8'h09, 8'h09, 8'h01}; // 70 F | ||
+ | |||
+ | mem[ 32] = {8'h00, 8'h00, 8'h00, 8'h00, 8'h00}; // 32 sp | ||
+ | mem[ 33] = {8'h00, 8'h00, 8'h2f, 8'h00, 8'h00}; // 33 ! | ||
+ | mem[ 34] = {8'h00, 8'h07, 8'h00, 8'h07, 8'h00}; // 34 | ||
+ | mem[ 35] = {8'h14, 8'h7f, 8'h14, 8'h7f, 8'h14}; // 35 # | ||
+ | mem[ 36] = {8'h24, 8'h2a, 8'h7f, 8'h2a, 8'h12}; // 36 $ | ||
+ | mem[ 37] = {8'h62, 8'h64, 8'h08, 8'h13, 8'h23}; // 37 % | ||
+ | mem[ 38] = {8'h36, 8'h49, 8'h55, 8'h22, 8'h50}; // 38 & | ||
+ | mem[ 39] = {8'h00, 8'h05, 8'h03, 8'h00, 8'h00}; // 39 ' | ||
+ | mem[ 40] = {8'h00, 8'h1c, 8'h22, 8'h41, 8'h00}; // 40 ( | ||
+ | mem[ 41] = {8'h00, 8'h41, 8'h22, 8'h1c, 8'h00}; // 41 ) | ||
+ | mem[ 42] = {8'h14, 8'h08, 8'h3E, 8'h08, 8'h14}; // 42 * | ||
+ | mem[ 43] = {8'h08, 8'h08, 8'h3E, 8'h08, 8'h08}; // 43 + | ||
+ | mem[ 44] = {8'h00, 8'h00, 8'hA0, 8'h60, 8'h00}; // 44 , | ||
+ | mem[ 45] = {8'h08, 8'h08, 8'h08, 8'h08, 8'h08}; // 45 - | ||
+ | mem[ 46] = {8'h00, 8'h60, 8'h60, 8'h00, 8'h00}; // 46 . | ||
+ | mem[ 47] = {8'h20, 8'h10, 8'h08, 8'h04, 8'h02}; // 47 / | ||
+ | mem[ 48] = {8'h3E, 8'h51, 8'h49, 8'h45, 8'h3E}; // 48 0 | ||
+ | mem[ 49] = {8'h00, 8'h42, 8'h7F, 8'h40, 8'h00}; // 49 1 | ||
+ | mem[ 50] = {8'h42, 8'h61, 8'h51, 8'h49, 8'h46}; // 50 2 | ||
+ | mem[ 51] = {8'h21, 8'h41, 8'h45, 8'h4B, 8'h31}; // 51 3 | ||
+ | mem[ 52] = {8'h18, 8'h14, 8'h12, 8'h7F, 8'h10}; // 52 4 | ||
+ | mem[ 53] = {8'h27, 8'h45, 8'h45, 8'h45, 8'h39}; // 53 5 | ||
+ | mem[ 54] = {8'h3C, 8'h4A, 8'h49, 8'h49, 8'h30}; // 54 6 | ||
+ | mem[ 55] = {8'h01, 8'h71, 8'h09, 8'h05, 8'h03}; // 55 7 | ||
+ | mem[ 56] = {8'h36, 8'h49, 8'h49, 8'h49, 8'h36}; // 56 8 | ||
+ | mem[ 57] = {8'h06, 8'h49, 8'h49, 8'h29, 8'h1E}; // 57 9 | ||
+ | mem[ 58] = {8'h00, 8'h36, 8'h36, 8'h00, 8'h00}; // 58 : | ||
+ | mem[ 59] = {8'h00, 8'h56, 8'h36, 8'h00, 8'h00}; // 59 ; | ||
+ | mem[ 60] = {8'h08, 8'h14, 8'h22, 8'h41, 8'h00}; // 60 < | ||
+ | mem[ 61] = {8'h14, 8'h14, 8'h14, 8'h14, 8'h14}; // 61 = | ||
+ | mem[ 62] = {8'h00, 8'h41, 8'h22, 8'h14, 8'h08}; // 62 > | ||
+ | mem[ 63] = {8'h02, 8'h01, 8'h51, 8'h09, 8'h06}; // 63 ? | ||
+ | mem[ 64] = {8'h32, 8'h49, 8'h59, 8'h51, 8'h3E}; // 64 @ | ||
+ | mem[ 65] = {8'h7C, 8'h12, 8'h11, 8'h12, 8'h7C}; // 65 A | ||
+ | mem[ 66] = {8'h7F, 8'h49, 8'h49, 8'h49, 8'h36}; // 66 B | ||
+ | mem[ 67] = {8'h3E, 8'h41, 8'h41, 8'h41, 8'h22}; // 67 C | ||
+ | mem[ 68] = {8'h7F, 8'h41, 8'h41, 8'h22, 8'h1C}; // 68 D | ||
+ | mem[ 69] = {8'h7F, 8'h49, 8'h49, 8'h49, 8'h41}; // 69 E | ||
+ | mem[ 70] = {8'h7F, 8'h09, 8'h09, 8'h09, 8'h01}; // 70 F | ||
+ | mem[ 71] = {8'h3E, 8'h41, 8'h49, 8'h49, 8'h7A}; // 71 G | ||
+ | mem[ 72] = {8'h7F, 8'h08, 8'h08, 8'h08, 8'h7F}; // 72 H | ||
+ | mem[ 73] = {8'h00, 8'h41, 8'h7F, 8'h41, 8'h00}; // 73 I | ||
+ | mem[ 74] = {8'h20, 8'h40, 8'h41, 8'h3F, 8'h01}; // 74 J | ||
+ | mem[ 75] = {8'h7F, 8'h08, 8'h14, 8'h22, 8'h41}; // 75 K | ||
+ | mem[ 76] = {8'h7F, 8'h40, 8'h40, 8'h40, 8'h40}; // 76 L | ||
+ | mem[ 77] = {8'h7F, 8'h02, 8'h0C, 8'h02, 8'h7F}; // 77 M | ||
+ | mem[ 78] = {8'h7F, 8'h04, 8'h08, 8'h10, 8'h7F}; // 78 N | ||
+ | mem[ 79] = {8'h3E, 8'h41, 8'h41, 8'h41, 8'h3E}; // 79 O | ||
+ | mem[ 80] = {8'h7F, 8'h09, 8'h09, 8'h09, 8'h06}; // 80 P | ||
+ | mem[ 81] = {8'h3E, 8'h41, 8'h51, 8'h21, 8'h5E}; // 81 Q | ||
+ | mem[ 82] = {8'h7F, 8'h09, 8'h19, 8'h29, 8'h46}; // 82 R | ||
+ | mem[ 83] = {8'h46, 8'h49, 8'h49, 8'h49, 8'h31}; // 83 S | ||
+ | mem[ 84] = {8'h01, 8'h01, 8'h7F, 8'h01, 8'h01}; // 84 T | ||
+ | mem[ 85] = {8'h3F, 8'h40, 8'h40, 8'h40, 8'h3F}; // 85 U | ||
+ | mem[ 86] = {8'h1F, 8'h20, 8'h40, 8'h20, 8'h1F}; // 86 V | ||
+ | mem[ 87] = {8'h3F, 8'h40, 8'h38, 8'h40, 8'h3F}; // 87 W | ||
+ | mem[ 88] = {8'h63, 8'h14, 8'h08, 8'h14, 8'h63}; // 88 X | ||
+ | mem[ 89] = {8'h07, 8'h08, 8'h70, 8'h08, 8'h07}; // 89 Y | ||
+ | mem[ 90] = {8'h61, 8'h51, 8'h49, 8'h45, 8'h43}; // 90 Z | ||
+ | mem[ 91] = {8'h00, 8'h7F, 8'h41, 8'h41, 8'h00}; // 91 [ | ||
+ | mem[ 92] = {8'h55, 8'h2A, 8'h55, 8'h2A, 8'h55}; // 92 . | ||
+ | mem[ 93] = {8'h00, 8'h41, 8'h41, 8'h7F, 8'h00}; // 93 ] | ||
+ | mem[ 94] = {8'h04, 8'h02, 8'h01, 8'h02, 8'h04}; // 94 ^ | ||
+ | mem[ 95] = {8'h40, 8'h40, 8'h40, 8'h40, 8'h40}; // 95 _ | ||
+ | mem[ 96] = {8'h00, 8'h01, 8'h02, 8'h04, 8'h00}; // 96 ' | ||
+ | mem[ 97] = {8'h20, 8'h54, 8'h54, 8'h54, 8'h78}; // 97 a | ||
+ | mem[ 98] = {8'h7F, 8'h48, 8'h44, 8'h44, 8'h38}; // 98 b | ||
+ | mem[ 99] = {8'h38, 8'h44, 8'h44, 8'h44, 8'h20}; // 99 c | ||
+ | mem[100] = {8'h38, 8'h44, 8'h44, 8'h48, 8'h7F}; // 100 d | ||
+ | mem[101] = {8'h38, 8'h54, 8'h54, 8'h54, 8'h18}; // 101 e | ||
+ | mem[102] = {8'h08, 8'h7E, 8'h09, 8'h01, 8'h02}; // 102 f | ||
+ | mem[103] = {8'h18, 8'hA4, 8'hA4, 8'hA4, 8'h7C}; // 103 g | ||
+ | mem[104] = {8'h7F, 8'h08, 8'h04, 8'h04, 8'h78}; // 104 h | ||
+ | mem[105] = {8'h00, 8'h44, 8'h7D, 8'h40, 8'h00}; // 105 i | ||
+ | mem[106] = {8'h40, 8'h80, 8'h84, 8'h7D, 8'h00}; // 106 j | ||
+ | mem[107] = {8'h7F, 8'h10, 8'h28, 8'h44, 8'h00}; // 107 k | ||
+ | mem[108] = {8'h00, 8'h41, 8'h7F, 8'h40, 8'h00}; // 108 l | ||
+ | mem[109] = {8'h7C, 8'h04, 8'h18, 8'h04, 8'h78}; // 109 m | ||
+ | mem[110] = {8'h7C, 8'h08, 8'h04, 8'h04, 8'h78}; // 110 n | ||
+ | mem[111] = {8'h38, 8'h44, 8'h44, 8'h44, 8'h38}; // 111 o | ||
+ | mem[112] = {8'hFC, 8'h24, 8'h24, 8'h24, 8'h18}; // 112 p | ||
+ | mem[113] = {8'h18, 8'h24, 8'h24, 8'h18, 8'hFC}; // 113 q | ||
+ | mem[114] = {8'h7C, 8'h08, 8'h04, 8'h04, 8'h08}; // 114 r | ||
+ | mem[115] = {8'h48, 8'h54, 8'h54, 8'h54, 8'h20}; // 115 s | ||
+ | mem[116] = {8'h04, 8'h3F, 8'h44, 8'h40, 8'h20}; // 116 t | ||
+ | mem[117] = {8'h3C, 8'h40, 8'h40, 8'h20, 8'h7C}; // 117 u | ||
+ | mem[118] = {8'h1C, 8'h20, 8'h40, 8'h20, 8'h1C}; // 118 v | ||
+ | mem[119] = {8'h3C, 8'h40, 8'h30, 8'h40, 8'h3C}; // 119 w | ||
+ | mem[120] = {8'h44, 8'h28, 8'h10, 8'h28, 8'h44}; // 120 x | ||
+ | mem[121] = {8'h1C, 8'hA0, 8'hA0, 8'hA0, 8'h7C}; // 121 y | ||
+ | mem[122] = {8'h44, 8'h64, 8'h54, 8'h4C, 8'h44}; // 122 z | ||
+ | end | ||
+ | |||
+ | endmodule | ||
+ | |||
+ | </code> | ||
+ | |||
+ | ### 通过DDS+PWM产生任意波形 | ||
+ | 参见:[[pwm_awg|通过PWM生成任意波形模拟信号]] | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | ### 通过PWM产生可调电压 | ||
+ | 参见:[[pwm_dc|通过PWM生成可调直流电压]] | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ### 通过PWM和高速比较器实现低速串行ADC的功能 | ||
{{ :fpga_adc.jpg |}}<WRAP centeralign> Sigma Delta实现ADC的模拟电路原理图 </WRAP> | {{ :fpga_adc.jpg |}}<WRAP centeralign> Sigma Delta实现ADC的模拟电路原理图 </WRAP> | ||
- | #### 通过高速比较器实现频率计的功能 | ||
- | #### 板上电压的产生 | + | ### 通过高速比较器实现频率计的功能 |
+ | 参见[[digital_frequency_meter|全国大学生电子设计竞赛中的数字频率计的实现]] | ||
+ | |||
+ | ### 板上电压的产生 | ||
如前面所述,模拟电路部分需要如下几组电压: | 如前面所述,模拟电路部分需要如下几组电压: | ||
* +3.3V/-3.3V,为运算放大器提供双轨的供电电压 | * +3.3V/-3.3V,为运算放大器提供双轨的供电电压 | ||
* +3.0V/+1.5V,为AWG的输出和DC的调节提供运算放大器的直流偏移 | * +3.0V/+1.5V,为AWG的输出和DC的调节提供运算放大器的直流偏移 | ||
- | |||
- | |||
- | ### 参考资料 | ||