题解 | #信号发生器#
信号发生器
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题意整理
实现不同波形的输出可以使用case语句，以wave_choise作为case语句的cans.根据wave_choise的值输出不同的波形。以0为最低值，20为最高值为例（可以根据需要具体修改）。根据不同波形的需要，产生相应的数据：
方波：产生占空比50%的方波，输出0保持20个时钟，输出20保持20个时钟。
锯齿波：输出数据从0按照步长1递增至20，再从20跳变到0，再依次递增，以此循环。
三角波：输出数据从0按照步长1递增至20，再从20递减到0，以此循环。
题解主体
首先是方波的实现，较为简单，只需要设置一个计数器，使输出保持20个时钟为0，跳变为20，再保持20个时钟。依次循环。可以按照如下的过程实现：cnt每个时钟加一，当cnt=19时，将wave的值置为0，同时cnt置为0；当cnt=9时，将wave的值置为20。
reg [4:0]cnt;
if (cnt == 5'd19)
begin
wave <= 5'd0;
cnt <= 5'd0;
end
else if(cnt == 5'd9)
begin
wave <= 5'd20;
cnt <= cnt + 1'd1;
end
else
begin
wave <= wava;
cnt <= cnt + 1'd1;
end
锯齿波的实现，即输出信号由0每次加一递增到20，然后从20跳变到0。可以按照如下的过程实现：当wave=20，将wave的值置为0，其余时刻，wave加一。
if (wave == 5'd20)
begin
wave <= 5'd0;
end
else
begin
wave <= wava + 1'd1;
end
三角波的实现，类似于锯齿波，但当wave达到20时，不是跳变到0，而是以一为步长递减到0。可以设置一个指示信号up，当up的值是1时，wave每个时钟加一。当up的值为0时，则减一。
if (wave == 5'd20)
begin
wave <= wave - 1'd1;
up = 1'd0;
end
else if (wave = 5'd0)
begin
wave <= wava - 1'd1;
up = 1'd1;
end
else if (up)
begin
wave <= wava + 1'd1;
end
else
begin
wave <= wava - 1'd1;
end
参考答案
`timescale 1ns/1ns module signal_generator( input clk, input rst_n, input [1:0] wave_choise, output reg [4:0]wave ); reg [4:0]cnt; reg up; always @(posedge clk or negedge rst_n) if (!rst_n) begin wave <= 5'd0; cnt <= 5'd0; end else case (wave_choise) 2'b00: //产生方波，保持0十个时钟，保持20十个时钟 begin if (cnt == 5'd19) begin wave <= 5'd0; cnt <= 5'd0; end else if(cnt == 5'd9) begin wave <= 5'd20; cnt <= cnt + 1'd1; end else begin wave <= wave; cnt <= cnt + 1'd1; end end 2'b01: //产生锯齿，0递增到20 begin if (wave == 5'd20) begin wave <= 5'd0; end else begin wave <= wave + 1'd1; end end 2'b10: begin if (wave == 5'd20) begin wave <= wave - 1'd1; up <= 1'd0; end else if (wave == 5'd0) begin wave <= wave - 1'd1; up <= 1'd1; end if (up) begin wave <= wave + 1'd1; end else begin wave <= wave - 1'd1; end end default: begin wave <= 1'b0; end endcase endmodule