數字電壓表的VHDL設計與實現

　　ADC0804是8位模數轉換器，它的輸出狀態共有28=256種，如果輸入信號Vin為0～5V電壓范圍，則每兩個狀態值為5/(256-1)，約為0.0196V，故測量分辨率為0.02V。常用測量方法是：當讀取到DB7～DB0轉換值是XXH時，電壓測量值為U≈XXH×0.02V；考慮到直接使用乘法計算對應的電壓值將耗用大量的FPGA內部組件，本設計用查表命令來得到正確的電壓值。
　　在讀取到ADC0804的轉換數據后，先用查表指令算出高、低4位的兩個電壓值，并分別用12位BCD碼表示；接著設計12位的BCD碼加法，如果每4位相加結果超過9需進行加6調整。這樣得到模擬電壓的BCD碼。
　
　　本模塊的功能仿真結果如圖3所示；當轉換數據為00010101，通過查表高4位0001是0.32V，而低4位0101是0.1V，最后的電壓輸出結果是0.32V+0.1V=0.42V，它的BCD碼表示為000001000010，仿真結果正確。
2.3掃描、顯示模塊
　　如圖4所示，CLK是掃描時鐘，其頻率為1kHz，由給定的40MHz時鐘分頻得到；DATAIN是數據處理模塊輸出的電壓值的BCD碼；SEL是數碼管的片選信號；POINT是數碼管小數點驅動；通過掃描分別輸出3位電壓值的BCD碼DATAOUT，并通過DISP將BCD碼譯成相應的7段數碼驅動值，送數碼管顯示。