北邮数字电路实验六VHDL随机数生成器设计
北邮的数字电路实验六,做得还挺有意思的,主打一个“硬核+实用”。核心是用三个不同频率的M 序列发生器,搞出 0 到 999 之间的伪随机数。你每两秒能看到一个新数字,挺适合做入门级的随机逻辑电路练习。
实验用的是VHDL语言,模块化设计写得比较规整。像分频、防抖、译码这些逻辑都单独抽成组件,用COMPONENT
语句调用,连接靠SIGNAL
搞定。这种结构,改起来也方便,调试起来心态也不崩。
三个M 序列发生器用的时钟分别是 500、700、900Hz,低频点避免撞值,看起来随机性还不错。每个发生器输出 4 位,三个拼一块刚好 10 位,能覆盖到 0~999。你也可以自己改频率,测试一下输出分布。
显示方面,用的是数码管,驱动靠一个 1kHz 的模三计数器。虽然是轮流点亮,但频率高,人眼看不出来,就像同步刷新一样。再加个译码器,搞定七段码显示,数字也不会乱闪。
细节上还挺贴心的,比如加了防抖电路,按键输入走anti_shake_key
模块,稳定得。不然抖一下,随机数就跳个不停,体验拉胯。
另外还设了一个复位功能,按下重置键,数码管立马归零,“000”显示到位。这对调试友好,想从头开始就不用手动断电了。
如果你在搞数字逻辑、玩 VHDL,或者想练练分频+序列+显示的综合设计,这套实验挺值得参考的。需要相关模块的话,下面这些资源你可以直接拿来用:
- m 序列发生器 VHDL:直接用的那个核心模块
- 随机数发生器:完整电路设计也能参考
- 防抖节流随机数生成工具:按键稳定性提升有它一份功劳
- 数码管字形发生器:想扩展显示样式可以看看
如果你用的是 1kHz 以上的时钟源,注意分频比别配错,2000 分频后那路要准时触发,影响输出节奏。
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