數(shù)字電壓表的VHDL設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　ADC0804是8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它的輸出狀態(tài)共有28=256種，如果輸入信號(hào)Vin為0～5V電壓范圍，則每?jī)蓚€(gè)狀態(tài)值為5/(256-1)，約為0.0196V，故測(cè)量分辨率為0.02V。常用測(cè)量方法是：當(dāng)讀取到DB7～DB0轉(zhuǎn)換值是XXH時(shí)，電壓測(cè)量值為U≈XXH×0.02V；考慮到直接使用乘法計(jì)算對(duì)應(yīng)的電壓值將耗用大量的FPGA內(nèi)部組件，本設(shè)計(jì)用查表命令來(lái)得到正確的電壓值。
　　在讀取到ADC0804的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)后，先用查表指令算出高、低4位的兩個(gè)電壓值，并分別用12位BCD碼表示；接著設(shè)計(jì)12位的BCD碼加法，如果每4位相加結(jié)果超過(guò)9需進(jìn)行加6調(diào)整。這樣得到模擬電壓的BCD碼。
　
　　本模塊的功能仿真結(jié)果如圖3所示；當(dāng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為00010101，通過(guò)查表高4位0001是0.32V，而低4位0101是0.1V，最后的電壓輸出結(jié)果是0.32V+0.1V=0.42V，它的BCD碼表示為000001000010，仿真結(jié)果正確。
2.3掃描、顯示模塊
　　如圖4所示，CLK是掃描時(shí)鐘，其頻率為1kHz，由給定的40MHz時(shí)鐘分頻得到；DATAIN是數(shù)據(jù)處理模塊輸出的電壓值的BCD碼；SEL是數(shù)碼管的片選信號(hào)；POINT是數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)；通過(guò)掃描分別輸出3位電壓值的BCD碼DATAOUT，并通過(guò)DISP將BCD碼譯成相應(yīng)的7段數(shù)碼驅(qū)動(dòng)值，送數(shù)碼管顯示。