從零開始學(xué)習(xí)用Verilog語言編寫正弦波函數(shù)
使用matlab生成1024點(diǎn)的正弦波數(shù)據(jù)在使用Verilog語言編寫正弦波函數(shù)前，首先需要準(zhǔn)備好正弦波數(shù)據(jù)?？梢允褂胢atlab編寫代碼生成所需的正弦波數(shù)據(jù)。具體方法如下：```matlabFs
使用matlab生成1024點(diǎn)的正弦波數(shù)據(jù)
在使用Verilog語言編寫正弦波函數(shù)前，首先需要準(zhǔn)備好正弦波數(shù)據(jù)?？梢允褂胢atlab編寫代碼生成所需的正弦波數(shù)據(jù)。具體方法如下：
```matlab
Fs 1000; %采樣頻率
t 0:1/Fs:1-1/Fs; %時間向量，長度為1秒鐘
f 100; %信號頻率
A 1; %信號幅值
x A*sin(2*pi*f*t);%正弦波信號
```
這段代碼將生成一個100Hz頻率、幅值為1的正弦波，并將其采樣成1024個點(diǎn)。將這些數(shù)據(jù)存儲到文件中，方便后續(xù)Verilog模塊調(diào)用。
使用adder.v文件相位累加模塊
相位累加是實(shí)現(xiàn)正弦波的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)相位累加，我們可以使用一個adder.v文件作為相位累加模塊。該模塊代碼如下：
```verilog
module adder(
input clk, //時鐘信號
input [31:0] a, //操作數(shù)a
input [31:0] b, //操作數(shù)b
output reg [31:0] c //輸出結(jié)果c
);
always @(posedge clk) begin
c < a b;
end
endmodule
```
該模塊有三個輸入和一個輸出端口。其中，clk為時鐘信號，a和b為相加的兩個操作數(shù)，c為輸出結(jié)果。當(dāng)時鐘信號上升沿到來時，將a和b相加得到的結(jié)果存儲在c中。
實(shí)現(xiàn)dds_top.v頂層設(shè)計
在完成相位累加模塊后，我們就可以開始編寫頂層設(shè)計模塊dds_top.v了。該模塊主要包括相位累加模塊、正弦波數(shù)據(jù)讀取模塊和輸出模塊。該模塊的代碼如下：
```verilog
module dds_top(
input clk, //時鐘信號
input rst_n, //復(fù)位信號
output wire dac_out, //輸出端口
);
// 相位累加模塊
reg [31:0] phase_accumulator;
adder phase_accumulator_adder (.clk(clk), .a(phase_accumulator), .b(32'h00100000), .c(phase_accumulator));
// 正弦波數(shù)據(jù)讀取模塊
reg [9:0] sin_data_counter 10'h0000;
reg [31:0] sin_data;
initial $readmemh("sin_data.txt", sin_data);
assign sin_data_address sin_data_counter >> 2;
assign sin_data_out sin_data[sin_data_address * 8 : 8];
// 輸出模塊
assign dac_out sin_data_out[7:0];
endmodule
```
該模塊主要包含了相位累加模塊、正弦波數(shù)據(jù)讀取模塊和輸出模塊。其中，相位累加模塊使用adder.v文件中的模塊，并將相位累加器的初始值設(shè)為0x100000（即360度相位）。正弦波數(shù)據(jù)讀取模塊從文件中讀取以前生成的正弦波數(shù)據(jù)，并將其存儲在sin_data變量中。最后，輸出模塊將sin_data_out輸出到dac_out端口。
實(shí)現(xiàn)仿真測試文件
為了驗證Verilog代碼的正確性，我們需要編寫仿真測試文件。該文件主要包括時鐘信號、復(fù)位信號和輸出端口的測試波形。具體代碼如下：
```verilog
module tb_dds_top();
// 時鐘信號
reg tb_clk;
always 5 tb_clk~tb_clk;
// 復(fù)位信號
reg tb_rst_n;
initial tb_rst_n0;
always 30 tb_rst_n1;
// 輸出端口
wire dac_out;
// 設(shè)計被測模塊
dds_top dut(.clk(tb_clk), .rst_n(tb_rst_n), .dac_out(dac_out));
// 輸出波形
initial begin
$dumpfile("");
$dumpvars(0, tb_dds_top);
20000 $finish();
end
endmodule
```
通過仿真測試文件，我們可以對Verilog代碼進(jìn)行驗證，確保其功能正確。
使用matlab生成正弦數(shù)據(jù)效果如下
在完成Verilog代碼編寫和仿真測試后，我們可以使用matlab生成正弦波數(shù)據(jù)并將其保存到文件中。具體效果如下所示：
使用vivado和Modelsim聯(lián)合仿真效果如下
最后，我們可以使用vivado和Modelsim聯(lián)合仿真，對Verilog代碼進(jìn)行進(jìn)一步的驗證。具體效果如下所示：