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Cyclone IV FPGA读写AD7606数据并VGA显示波形的Verilog代码及Quartus项目文件+文档说明...

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简介:
本资源包含使用 Cyclone IV FPGA 通过 Verilog 编程实现 AD7606 数据采集,并在 VGA 屏幕上实时显示波形的完整工程文件和详细文档,适用于学习数字系统设计与FPGA开发。 该项目涉及使用Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8 FPGA读取并显示AD7606 ADC的数据,并通过VGA波形进行可视化展示。使用的Quartus版本为17.1,ADC模块型号是AN706,其最大采样率为200Khz且精度可达16位。 实验中使用了两路输入信号以波形形式在VGA显示器上显示出来,以便于直观观察数据变化情况。AD7606是一款集成式的8通道同步采样系统,内含输入放大器、过压保护电路以及二阶模拟抗混叠滤波器等组件,并具有16位200kSPS的逐次逼近型ADC和数字滤波功能。 它支持+5V单电源供电模式下处理±10V及±5V范围内的真双极性输入信号,所有通道均可达到最高200KSPS的采样速率。此外,AD7606还具备高耐压能力(可承受高达±16.5V电压)和恒定模拟输入阻抗特性,在单电源供电条件下无需外部运算放大器或双极性电源。 该ADC模块内置有3dB截止频率为22kHz的抗混叠滤波器,当采样速率为200kSPS时可提供40dB抑制效果。通过引脚驱动方式可以调整数字滤波功能以提高信噪比(SNR)并缩小带宽。 在Verilog代码中定义了顶层模块top,并包含输入输出信号接口如clk、rst_n等,以及AD7606相关的控制和数据线ad7606_data、ad7606_busy等。同时还有用于VGA显示的同步信号vga_out_hs及垂直同步信号vga_out_vs等相关引脚定义。

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  • Cyclone IV FPGAAD7606VGAVerilogQuartus+...
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    本资源包含使用 Cyclone IV FPGA 通过 Verilog 编程实现 AD7606 数据采集,并在 VGA 屏幕上实时显示波形的完整工程文件和详细文档,适用于学习数字系统设计与FPGA开发。 该项目涉及使用Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8 FPGA读取并显示AD7606 ADC的数据,并通过VGA波形进行可视化展示。使用的Quartus版本为17.1,ADC模块型号是AN706,其最大采样率为200Khz且精度可达16位。 实验中使用了两路输入信号以波形形式在VGA显示器上显示出来,以便于直观观察数据变化情况。AD7606是一款集成式的8通道同步采样系统,内含输入放大器、过压保护电路以及二阶模拟抗混叠滤波器等组件,并具有16位200kSPS的逐次逼近型ADC和数字滤波功能。 它支持+5V单电源供电模式下处理±10V及±5V范围内的真双极性输入信号,所有通道均可达到最高200KSPS的采样速率。此外,AD7606还具备高耐压能力(可承受高达±16.5V电压)和恒定模拟输入阻抗特性,在单电源供电条件下无需外部运算放大器或双极性电源。 该ADC模块内置有3dB截止频率为22kHz的抗混叠滤波器,当采样速率为200kSPS时可提供40dB抑制效果。通过引脚驱动方式可以调整数字滤波功能以提高信噪比(SNR)并缩小带宽。 在Verilog代码中定义了顶层模块top,并包含输入输出信号接口如clk、rst_n等,以及AD7606相关的控制和数据线ad7606_data、ad7606_busy等。同时还有用于VGA显示的同步信号vga_out_hs及垂直同步信号vga_out_vs等相关引脚定义。
  • FPGA I2C_EEPROMVerilogQuartus+.zip
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    本资源包含FPGA I2C EEPROM读写的Verilog代码与Quartus项目文件,并附有详细的文档说明,便于用户快速理解和应用。 FPGA读写i2c_eeprom的Verilog逻辑源码及Quartus工程文件包含文档说明。EEPROM型号为24LC04,所用FPGA型号为Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8,使用的是Quartus版本17.1。 以下是模块i2c_eeprom_test的Verilog代码定义: ```verilog module i2c_eeprom_test( input clk, input rst_n, input key1, inout i2c_sda, inout i2c_scl, output [5:0] seg_sel, output [7:0] seg_data); localparam S_IDLE = 0; localparam S_READ = 1; localparam S_WAIT = 2; localparam S_WRITE = 3; reg[3:0] state; wire button_negedge; reg[7:0] read_data; reg[31:0] timer; wire scl_pad_i, scl_pad_o, scl_padoen_o, sda_pad_i, sda_pad_o, sda_padoen_o; reg[ 7:0] i2c_slave_dev_addr; reg[15:0] i2c_slave_reg_addr; reg[ 7:0] i2c_write_data; reg i2c_read_req; wire i2c_read_req_ack; reg i2c_write_req; wire i2c_write_req_ack; wire[7:0] i2c_read_data; ax_debounce ax_debounce_m0( .clk (clk), .rst (~rst_n), .button_in (key1)); seg_decoder seg_decoder_m0( .bin_data (read_data[3:0]), .seg_data (seg_data_0)); seg_decoder seg_decoder_m1( .bin_data (read_data[7:4]), .seg_data (seg_data_1)); wire [6:0] seg_data_0, seg_data_1; seg_scan seg_scan_m0( .clk (clk), .rst_n(rst_n), .seg_sel(seg_sel), .seg_data(seg_data)); always@(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin state <= S_IDLE; i2c_write_req <= 0; read_data <= 8h00; timer <= 32d0; i2c_write_data <= 8d0; i2c_slave_reg_addr <= 16d0; i2c_slave_dev_addr <= 8ha0;//默认地址为‘000’,写操作 end else begin // 具体状态机逻辑及信号处理代码省略 end end ``` 该模块实现了一个基于FPGA的IIC EEPROM读写的控制电路。它通过按键启动EEPROM的操作,并将从EEPROM中读取的数据在数码管上显示出来,具体的状态转移和操作过程由always块中的状态机逻辑完成。 注意:以上代码仅展示部分关键定义及结构框架,在实际应用时还需完整实现各个子模块的详细功能以及完整的状态机控制流程。
  • FPGA SPI FLASHVerilogQuartus+.zip
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    该资源包包含了用于FPGA与SPI Flash进行读写操作的Verilog源代码、Quartus项目配置文件及相关详细文档,适用于嵌入式系统开发学习。 FPGA 读写SPI FLASH的Verilog逻辑源码Quartus工程文件及文档说明:由于 FPGA 是基于 SRAM 结构的,在断电后会丢失程序,因此需要一个外置 Flash 来保存配置信息。每次上电时,FPGA 需要从 Flash 中读取配置程序。在 ALINX 开发板中,常用的 SPI 接口 NOR Flash 只需 4 根 IO 线即可实现通信。 对于 FPGA 的配置 flash 而言,在上电期间会使用特定的 IO 来读取 Flash 内容,并完成操作后释放这些 IO 给用户程序使用。本实验的目标是设计一个 SPI 主设备控制器,根据 SPI Flash 数据手册中的指令要求执行擦除、编程和读取等操作。 具体来说,每次 FPGA 上电时都会从 flash 中的第一个字节中读取出数据并显示出来;当按下按键后,则将该数字加 1 并写回至 flash。
  • FPGA SD卡实验VerilogQuartus+.zip
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    本资源包含一个用于FPGA的SD卡读写实验的完整工程包,内含Verilog源码、Quartus项目文件以及详细的文档说明。适合进行FPGA开发学习与实践。 d卡实验Verilog逻辑源码Quartus工程文件+文档说明,FPGA型号为Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8,使用的是Quartus版本17.1。 模块定义如下: ```verilog module sd_card_test( input clk, input rst_n, input key1, output SD_nCS, output SD_DCLK, output SD_MOSI, input SD_MISO, output [5:0] seg_sel, output [7:0] seg_data ); ``` 定义状态参数: ```verilog parameter S_IDLE = 0; parameter S_READ = 1; parameter S_WRITE = 2; parameter S_END = 3; ``` 声明内部寄存器和信号: ```verilog reg[3:0] state; wire sd_init_done; reg sd_sec_read; wire [31:0] sd_sec_read_addr; wire [7:0] sd_sec_read_data; wire sd_sec_read_data_valid; wire sd_sec_read_end; reg sd_sec_write; wire [31:0] sd_sec_write_addr; reg [7:0] sd_sec_write_data; wire sd_sec_write_data_req; wire sd_sec_write_end; reg[9:0] wr_cnt; reg[9:0] rd_cnt; wire button_negedge; reg[7:0] read_data; ``` 使用异步按键消抖模块: ```verilog ax_debounce ax_debounce_m0( .clk (clk), .rst (~rst_n), .button_in (key1), .button_posedge (), .button_negedge (button_negedge) ); ``` 定义段码译码器和扫描模块: ```verilog wire [6:0] seg_data_0; seg_decoder seg_decoder_m0( .bin_data(read_data[3:0]), .seg_data(seg_data_0) ); wire [6:7] seg_data_1; seg_decoder seg_decoder_m1( .bin_data (read_data[7:4]), .seg_data (seg_data_1) ); ``` 段码扫描模块: ```verilog seg_scan seg_scan_m0( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .seg_sel(seg_sel), .seg_data(seg_data), .seg_data_0({1b1,7b1111_111}), .seg_data_1({sd_init_done, seg_data_0}) ); ``` 状态机处理逻辑: ```verilog always@(posedge clk or negedge rst_n) begin if(rst_n == 1b0) wr_cnt <= 10d0; else if(state == S_WRITE) begin if(sd_sec_write_data_req == 1b1) wr_cnt <= wr_cnt + 10; //此处的代码可能需要根据实际情况调整 end ```
  • AD7606转换HDMI输出 Cyclone10 FPGA实验 Verilog Quartus 17.1
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    本项目基于Quartus 17.1平台,采用Cyclone10 FPGA和Verilog语言实现AD7606模数转换器与HDMI波形显示输出的接口设计,包含完整代码与文档。 ad7606 模数转换hdmi波形显示输出Cyclone10 FPGA实验例程Verilog源码Quartus17.1工程文件+文档资料,FPGA为CYCLONE10LP系列中的10CL025YU256C8。完整的Quartus工程文件可以作为学习设计参考。 模块定义如下: ```verilog module top( input clk, input rst_n, input [15:0] ad7606_data, //ad7606数据输入 input ad7606_busy, //ad7606忙信号输入 input ad7606_first_data, //ad7606首帧数据信号输入 output [2:0] ad7606_os, //ad7606输出使能 output ad7606_cs, //ad7606片选信号输出 output ad7606_rd, //ad7606读取数据信号输出 output ad7606_reset, //ad7606复位信号输出 output ad7606_convstab //ad7606转换启动信号 //hdmi 输出定义 output tmds_clk_p, output tmds_clk_n, output [2:0] tmds_data_p, //rgb数据输出 output [2:0] tmds_data_n //rgb数据输出 ); //内部连线声明 wire video_clk; wire video_clk5x; wire video_hs; wire video_vs; wire video_de; wire[7:0] video_r; wire[7:0] video_g; wire[7:0] video_b; //hdmi信号定义 output hdmi_hs, hdmi_vs, hdmi_de, [7:0] hdmi_r, [7:0] hdmi_g, [7:0] hdmi_b; output grid_hs, grid_vs, grid_de; wire[7:0] grid_r, wire[7:0] grid_g, wire[7:0] grid_b; //波形信号定义 wire wave0_hs; ``` 以上为模块的接口和内部连线声明。
  • FPGA SD卡测试实验 VerilogQuartus+.zip
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    本资源包含用于FPGA上SD卡读写的Verilog代码和Quartus项目文件,附带详细的实验文档说明,适合进行相关硬件设计与验证的学习者使用。 FPGA读写SD卡测试实验 Verilog逻辑源码及Quartus工程文件文档说明:使用Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8 FPGA型号,Quartus版本为17.1。 Verilog模块定义如下: ```verilog module sd_card_test( input clk, input rst_n, input key1, output SD_nCS, output SD_DCLK, output SD_MOSI, input SD_MISO, output [5:0] seg_sel, output [7:0] seg_data ); parameter S_IDLE = 0; parameter S_READ = 1; parameter S_WRITE = 2; parameter S_END = 3; reg[3:0] state; wire sd_init_done; reg sd_sec_read; wire[31:0] sd_sec_read_addr; wire[7:0] sd_sec_read_data; wire sd_sec_read_data_valid; wire sd_sec_read_end; reg sd_sec_write; wire[31:0] sd_sec_write_addr; reg [7:0] sd_sec_write_data; wire sd_sec_write_data_req; wire sd_sec_write_end; reg[9:0] wr_cnt; reg[9:0] rd_cnt; wire button_negedge; reg[7:0] read_data; // debounce module instantiation ax_debounce ax_debounce_m0( .clk (clk), .rst (~rst_n), .button_in (key1), .button_posedge (), .button_negedge (button_negedge) ); wire[6:0] seg_data_0; seg_decoder seg_decoder_m0( .bin_data(read_data[3:0]), .seg_data(seg_data_0) ); wire[6:0] seg_data_1; seg_decoder seg_decoder_m1( .bin_data (read_data[7:4]), .seg_data (seg_data_1) ); // seven segment display scan module instantiation seg_scan seg_scan_m0( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .seg_sel(seg_sel), .seg_data(seg_data), .seg_data_0({1b1,7b1111_111}), .seg_data_1({1b1,7b1111_111}), .seg_data_2({sd_init_done, seg_data_0}) ); always@(posedge clk or negedge rst_n) begin if(rst_n == 0) wr_cnt <= 9d0; ``` 以上是模块的定义和初始化部分,描述了SD卡读写测试实验中所使用的Verilog代码框架。其中包含了状态机的状态参数、信号声明以及按键去抖动处理等逻辑设计,并且引入了一些辅助模块如七段数码管显示扫描器和数据解码器以实现数据显示功能。
  • 基于FPGAAD9238采样VGA(含VerilogQuartus).zip
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    本资源提供基于FPGA实现AD9238的数据采样,并通过VGA显示器展示波形的完整示例,包含Verilog源码及Quartus工程文件。 本段落介绍了一个使用FPGA采样AD9238数据并通过VGA波形显示的项目,并提供了Verilog逻辑源码和Quartus工程文件以及文档说明。该项目采用的是Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8 FPGA型号,使用的Quartus版本为17.1。ADC模块使用AD9238型号,其最大采样率为65MHz,精度为12位。 在实验中,采集到的两路输入信号以波形方式通过HDMI显示出来,在观察波形时更加直观,相当于一个数字示波器的基础版本。整个项目由顶层模块定义完成: ```verilog module top( input clk, input rst_n, output ad9238_clk_ch0, output ad9238_clk_ch1, input[11:0] ad9238_data_ch0, input[11:0] ad9238_data_ch1, //vga输出 output vga_out_hs, //VGA水平同步信号 output vga_out_vs, //VGA垂直同步信号 output [4:0] vga_out_r, //VGA红色输出 output[5:0] vga_out_g, //VGA绿色输出 output [4:0] vga_out_b //VGA蓝色输出 ); ``` 模块中定义了多个信号,包括视频时钟、水平同步和垂直同步等用于生成波形显示的内部信号。这些信号帮助实现从ADC采样数据到在屏幕上以波形形式展示的功能。 ```verilog wire video_clk; wire video_hs; wire video_vs; wire video_de; //颜色输出相关 wire [7:0] video_r,video_g,video_b; //网格线显示控制信号 wire grid_hs,grid_vs,grid_de; wire[7:0] grid_r,grid_g,grid_b; //两路波形数据的水平同步、垂直同步和使能以及颜色输出相关定义 wire wave0_hs,wave0_vs,wave0_de; wire [7:0] wave0_r,wave0_g,wave0_b; wire wave1_hs,wave1_vs,wave1_de; wire [7:0] wave1_r,wave1_g, wave1_b; //ADC时钟和数据缓冲控制信号 wire adc_clk; wire adc0_buf_wr; wire[10:0] adc0_buf_addr; ```
  • OV5640摄像头FPGAVerilogQuartus).zip
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    该资源包包含使用OV5640摄像头与FPGA配合工作的示例代码和文档,采用Verilog语言编写,并在Quartus平台上实现。适合进行图像采集、处理等项目的开发人员参考学习。 FPGA读写OV5640摄像头显示例程 Verilog逻辑源码及Quartus工程文件提供了一个详细的实现方案。本项目使用的是Cyclone4E系列中的EP4CE6F17C8 FPGA,使用的软件版本为Quartus 17.1。 实验中采用了一款500万像素的OV5640摄像头模组(模块型号:AN5640)。该摄像头支持QSXGA (2592x1944)分辨率的照片拍摄功能,并能够提供包括1080P、720P、VGA和QVGA在内的多种视频图像输出格式。在此实验中,OV5640被配置为RGB565模式进行数据传输。 具体操作流程是先将摄像头采集到的视频帧写入外部存储器(SDRAM),然后再从该内存读取所需的数据以供显示在例如VGA或LCD等显示模块上使用。下面是用于实现上述功能的核心Verilog代码框架: ```verilog module top( input clk, //时钟输入信号 input rst_n, //复位信号,低电平有效 output cmos_scl, //连接到OV5640的I2C控制线(SCL) inout cmos_sda, //连接到OV5640的数据线(SDA) input cmos_vsync, //摄像头垂直同步信号 input cmos_href, //摄像头水平参考信号,表示有效数据到来 input cmos_pclk, //像素时钟信号 output cmos_xclk, //外部提供的CMOS传感器工作频率 input [7:0] cmos_db, //来自OV5640的数据线 output cmos_rst_n, //摄像头复位输出,低电平有效 output cmos_pwdn, //摄像头电源控制信号,高电平表示关闭状态 output vga_out_hs, //VGA水平同步脉冲输出 output vga_out_vs, //垂直方向的同步信号 output [4:0] vga_out_r,//红色分量输出线(5位) output [5:0] vga_out_g, //绿色分量(6位) output [4:0] vga_out_b, //蓝色分量(5位) output sdram_clk, //SDRAM时钟信号 output sdram_cke, output sdram_cs_n, output sdram_we_n, output sdram_cas_n, output sdram_ras_n, output [1:0] sdram_dqm, output [1:0] sdram_ba, //SDRAM的银行地址 output [12:0] sdram_addr, //SDRAM内存地址 inout[15:0] sdram_dq //数据线双向端口,用于读写操作 ); //参数定义部分省略 ``` 该模块通过与OV5640摄像头和外部存储(如SDRAM)的交互来完成视频帧的数据采集、处理及显示任务。
  • 基于FPGASD卡图像取与VGAVerilogQuartus.zip
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    本资源包包含了使用Verilog语言编写的在FPGA上实现从SD卡读取图像并输出到VGA显示器的完整代码和Quartus项目的配置文件,适用于数字系统设计学习与实践。 FPGA设计读取SD卡中的图片并通过VGA屏显示输出的Verilog设计Quartus工程源码文件使用的是Cyclone4E系列中的EP4CE10F17C8型号,Quartus版本为18.0。 模块定义如下: ```verilog module top_sd_photo_vga( input sys_clk, //系统时钟 input sys_rst_n, //系统复位,低电平有效 // SD卡接口 input sd_miso, //SD卡SPI串行输入数据信号 output sd_clk, //SD卡SPI时钟信号 output sd_cs, //SD卡SPI片选信号 output sd_mosi, //SD卡SPI串行输出数据信号 // SDRAM接口 output sdram_clk, //SDRAM 时钟 output sdram_cke, //SDRAM 时钟有效 output sdram_cs_n, //SDRAM 片选 output sdram_ras_n, //SDRAM 行有效 output sdram_cas_n, //SDRAM 列有效 output sdram_we_n, //SDRAM 写有效 output [1:0] sdram_ba, //SDRAM Bank地址 output [1:0] sdram_dqm,//SDRAM 数据掩码 output [12:0] sdram_addr,//SDRAM 地址 inout [15:0] sdram_data //SDRAM 数据 // VGA接口 ,output vga_hs, //行同步信号 output vga_vs, //场同步信号 output [15:0] vga_rgb//红绿蓝三原色输出 ); ``` 参数定义: ```verilog parameter PHOTO_H_PIXEL = 640 ; // 设置SDRAM缓存大小,水平像素数为24d640,这里简化表示为640。 parameter PHOTO_V_PIXEL = 480; // 设置SDRAM缓存大小,垂直像素数为24d480,这里简化表示为480。 ``` 线网定义: ```verilog wire clk_100m ; // 100MHz时钟信号,用于SDRAM操作 wire clk_100m_shift; // 与clk_100m相位偏移的时钟信号 wire clk_50m; wire clk_50m_180deg ; wire clk_25m ; wire rst_n ; wire locked ; wire sys_init_done; //系统初始化完成标志 ``` SD卡读取相关定义: ```verilog // SD卡读信号线网 wire sd_rd_start_en ; // 开始写入SD卡数据的使能信号 reg [31:0] sd_rd_sec_addr ; // 存储要读取的数据扇区地址 wire sd_rd_busy; // 表示正在从SD卡中读取数据,为高电平有效 ```
  • AD9280与AD9708FPGAVerilogQuartus.zip
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    本资源包包含针对AD9280 ADC和AD9708 DAC设计的FPGA读写操作的Verilog源代码,以及相关的Quartus项目文件,适用于硬件工程师进行数字信号处理开发。 模块hs_ad_da定义了AD9280 ADC与AD9708 DAC的接口,并且在Cyclone4E系列中的EP4CE10F17C8 FPGA上运行,使用Quartus版本18.0进行设计。 ```verilog module hs_ad_da( input sys_clk, // 系统时钟 input sys_rst_n, // 系统复位,低电平有效 output da_clk, // DA(AD9708)驱动时钟,最大支持125Mhz时钟 output [7:0] da_data, // 输出给DA的数据 input [7:0] ad_data, // AD输入数据 input ad_otr, // 模拟输入电压超出量程标志(本次试验未用到) output ad_clk // AD(AD9280)驱动时钟,最大支持32Mhz时钟 ); // 定义内部信号 wire [7:0] rd_addr; // ROM读地址 wire [7:0] rd_data; // ROM读出的数据 // 主代码部分 // 发送DA数据 da_wave_send u_da_wave_send( .clk (sys_clk), .rst_n (sys_rst_n), .rd_data (rd_data), .rd_addr (rd_addr), .da_clk (da_clk), .da_data (da_data) ); // ROM存储波形 rom_256x8b u_rom_256x8b( .address (rd_addr), .clock (sys_clk), .q (rd_data) ); // 接收AD数据 ad_wave_rec u_ad_wave_rec( .clk (sys_clk), .rst_n (sys_rst_n), .ad_data (ad_data), .ad_otr (ad_otr), .ad_clk (ad_clk) ); endmodule ```