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可编程单脉冲发生器设计 一、功能描述： 本设计实现一个可编程单脉冲发生器，具体功能如下： 1.异步信号复位，复位后信号输出重新开始。 2.复位后5个时钟周期时，产生一个脉冲，对输入的脉冲宽度参数读取。 3.当有按键使能时，输出脉冲信号，重复再按使能键，无效。 4.使能按键后产生的单脉冲的上升沿与时钟取得同步。 5.产生的脉冲信号的最大宽度为255。 二、输入输出信号描述： 脉冲信号发生器 rst clk out en LED[6:0] data[7:0] 信号名输入/输出目标/源功能描述clkInputPin时钟频率50M占空比1:1rstInputPin低电平有效，程序重新执行，计数器清零。data[7:0]InputPin8位控制脉冲信号的宽度outOutputPin输出信号LED[6:0]OutputPin接入数码管显示data输入值三、顶层划分： sync counter clk 50MHz rst in LED led1[6:0] data[7:0] en out T_trigger Q_out Q_in preset_parameter flag_data[7:0] data_in[7:0] led2[6:0] led[6:0] 系统结构框图 顶层模块说明： counter：计数比较，确保输出信号宽度为输入data值； sync：将按键产生的单脉冲的上升沿与时钟取得同步； T_trigger：T触发器模块，锁按键信号，使按键只能第一次有效； preset_parameter：预置脉冲参数； LED：将输入data用数码管输出显示。 设计说明： 设计分为计数比较、按键同步、预置脉冲参数、T触发器模块、LED显示五个模块。计数比较模块：计数延时，由输入的宽度参数data的不同而得到不同宽度的脉冲。按键同步模块：使按键产生的单脉冲的上升沿与时钟取得同步。预置脉冲参数：在系统进行复位操作的5个时间单位后，将输入的脉冲参数data预置到flag_data中。T触发器模块：T触发器模块，锁按键信号，使按键只能第一次有效。LED显示模块：将脉冲宽度的预置值和计数模块的计数值转换为数码管输出显示。 四、子模块描述： 4.1、counter：计数判断输出模块 1、功能描述 计数延时，由输入的宽度参数data的不同而得到不同宽度的脉冲。 2、管脚描述 信号名称输入 / 输出源目标功能描述clkInputPin时钟信号50MHzrstInputPin复位信号，低电平有效data_in[7:0]InputPin脉冲宽度参数Q_inInputPin按键使能标志outOutputPin脉冲输出 3、实现说明 复位后输出out为0。当Q_in按键使能标志有效时，cnt[7:0]从零开始计数，当cntdata_in时，输出out=1；其余输出为0。 4、模块验证 1.正常运行观测其输出变化；复位观测。 2.将cnt接数码管显示，观测脉冲宽度。 4.2、sync：同步按键与时钟信号模块 1、功能描述 使按键产生的单脉冲的上升沿与时钟取得同步。 2、管脚描述 信号名称输入 / 输出源目标功能描述clkInputPin时钟信号50MHzrstInputPin复位信号，低电平有效en_inInputPin按键使能en_outOutputPin同步后的按键使能 3、实现说明 当按键被按下（即en_in=0）时，将Q1=1，在clk为高电平时将Q2=Q1，en_out=Q2；clr=en_inen_out，当clr有效时Q1=0。复位信号rst有效时，Q1=0，Q2=0，en_out=0。 sync结构图： 4、模块验证 1.复位验证。 4.3、T_trigger：T触发器模块 1、功能描述 T触发器模块，锁按键信号，使按键只能第一次有效。 2、管脚描述 信号名称输入 / 输出源目标功能描述rstInputPin复位信号，低电平有效inInputPinT触发器输入Q_outOutputPinT触发器输出 3、实现说明 当复位时，Q_out=0；其他时输出结果为Q_out=in^Q_out。 4、模块验证 复位验证。 4.4、preset_parameter：预置脉冲参数模块 1、功能描述 在系统进行复位操作的5个时间单位后，将输入的脉冲参数data预置到flag_data中。 2、管脚描述 信号名称输入 / 输出源目标功能描述clkInputPin时钟信号50MHzrs