omsp_pwm.vhd

   1 library ieee;
   2 use ieee.std_logic_1164.all;
   3 use ieee.std_logic_arith.all;
   4 use ieee.std_logic_unsigned.all;
   5
   6 --------------------------------------------------------------------------------
   7 -- This entity is a generator of PWM signal with 16-bit MCU interface.
   8 --
   9 -- PWM bit width is configurable by PWM_WIDTH generic parameter and must be in
  10 -- range of 1 to 16. Default is 16.
  11 --
  12 -- In practice, to generate PWM signal component must be fed by a counter vector
  13 -- (pwm_cnt input) of appropriate width and also period! (One counter can be
  14 -- used by several PWM generators and generated signals are then synchronized.)
  15 --
  16 -- The period of the input counter vector should be by 1 smaller than the count
  17 -- of all possible PWM values, i.e. counter vector should never reaches the
  18 -- maximum possible PWM value, and counting should start from 0. E.g. when full
  19 -- range of PWM values is used, binary counter should be reset just one step
  20 -- before it overflows. In such a case, when PWM value is maximal, output keeps
  21 -- log. 1.
  22 --
  23 -- MCU interface consist of one r/w 16-bit register holding PWM value.
  24 --------------------------------------------------------------------------------
  25
  26 entity omsp_pwm is
  27   generic (
  28     ADDR      : integer := 16#0160#;
  29     PWM_WIDTH : integer := 16);
  30   port (
  31     -- MCU peripheral interface
  32     mclk     : in  std_logic;
  33     puc      : in  std_logic;
  34     per_addr : in  std_logic_vector (7 downto 0);
  35     per_en   : in  std_logic;
  36     per_wen  : in  std_logic_vector (1 downto 0);
  37     per_din  : in  std_logic_vector (15 downto 0);
  38     per_dout : out std_logic_vector (15 downto 0);
  39     -- PWM interface
  40     pwm_cnt  : in  std_logic_vector (PWM_WIDTH-1 downto 0);
  41     pwm      : out std_logic);
  42 end omsp_pwm;
  43
  44 --------------------------------------------------------------------------------
  45
  46 architecture behavioral of omsp_pwm is
  47
  48   signal pwm_value : std_logic_vector (15 downto 0);
  49
  50   signal pwm_sel : boolean;
  51
  52 --------------------------------------------------------------------------------
  53
  54 begin
  55
  56   pwm_sel <= (per_addr = ADDR/2) and (per_en = '1');
  57
  58   per_dout <= pwm_value when pwm_sel else
  59               (others => '0');
  60
  61
  62   -- Peripheral registers
  63   process (mclk, puc)
  64   begin
  65     if puc = '1' then
  66       pwm_value <= (others => '0');
  67
  68     elsif rising_edge(mclk) and pwm_sel then
  69       if per_wen (0) = '1' then
  70         pwm_value (7 downto 0) <= per_din (7 downto 0);
  71       end if;
  72
  73       if per_wen (1) = '1' then
  74         pwm_value (15 downto 8) <= per_din (15 downto 8);
  75       end if;
  76     end if;
  77   end process;
  78
  79
  80   -- Generation of the PWM signal
  81   process (mclk, puc)
  82   begin
  83     if puc = '1' then
  84       pwm <= '0';
  85
  86     elsif mclk'event and mclk = '1' then
  87       if pwm_cnt < pwm_value then
  88         pwm <= '1';
  89       else
  90         pwm <= '0';
  91       end if;
  92     end if;
  93   end process;
  94
  95 end behavioral;
  96