FPGA-计时器的实现_fpga计时器代码

一、基础知识

1.时间之间的换算：

   1s=1000ms

   1ms=1000us

   1us=1000ns

   1ns=1000ps

   1ps=1000fs

2.频率之间的换算

     1Ghz=1000Mhz

     1Mhz=1000Kz

     1khz=1000hz

例：计算50Mhz的周期T方式如下

T=1/f=1/50Mhz=1/50*10^6= 0.00000002 s*10^9=20ns

三、简单计算周期方法

1\x(Mhz) * 1000 = y(ns)

二、计时器实现

1.Design Source

//time_top.v
 
module time_top(
    input clk, //定义一个时钟信号输入
    input reset,  //定义个一复位按钮
    output time_en  //定义一个时间输出
    );
 
reg [15:0]cnt_num=0;   //建立一个16位的计数器
 
always @(posedge clk) begin //若在时钟的上升沿，则运行该循环
    if (reset) begin
        cnt_num<=16'd0;
    end
    else if (cnt_num==299) begin
        cnt_num<=16'd0; 
    end
    else begin
        cnt_num=cnt_num+16'd1;
    end
end
assign time_en = (cnt_num==16'd299)?16'd1:16'd0;  //cnt_num是否等于预设值，若到则赋值1，否则赋值0
 
 
endmodule

2.simulation Sources

//TB_time_top
 
module TB_time_top(
 
    );
 
reg clk1;
reg reset1;
wire time_en1;
 
initial begin  //初始化各个信号
    clk1=0;
    reset1=1;
    #1000;
    reset1=0;
end
 
always #50 clk1=~clk1;  //创建一个矩形波信号
 
time_top inst_time_top(  //实例化设计文件，该处函数名必须和设计文件中的函数名相同
    .clk(clk1),
    .reset(reset1),
    .time_en(time_en1)
    );
endmodule

最终右键设置仿真器，选择Questa

 若有错误，根据错误提示进行修改，一般有提示错误，基本上为代码问题，仔细检查

三、波形图

 

右键inst，将实例化的波形图添加到波形列表中，之后点击下图红圈内的Restart将波形图进行重置

 重置完成后，此时波形图为空，之后在下图命令框中输入run 10ms 让其程序跑10ms,之后查看inst_time_en中两个相邻的上升沿的波形图，若与预期一致，则说明该程序无错误，否则，查看时钟设置第模块，查找错误。

结果：两个time_en上升沿时间间隔与预期相同，此时说明结果正确