EDA FPGA逻辑宏功能模块的应用

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第7章宏功能模块的应用

7.2 存储器设计
7.2.1 ROM设计设计
lpm_type => "LPM_ROM", lpm_width => 8, lpm_widthad => 6) PORT MAP ( outclock => outclock, address => address, inclock => inclock, q => sub_wire0 ); END SYN;
7.2 存储器设计
7.2.1 ROM设计设计
图7.2 设置数据
图7.3 数据表
7.2 存储器设计
7.2.1 ROM设计设计
填入数据后如图７.4所示
图7. 4
填入数据
7.2 存储器设计
7.2.1 ROM设计设计用鼠标右键单击窗口边缘的地址栏弹出格式选择窗口，可以从中选择不同的地址格式和数据格式。表中任意数据对应的地址为左列数和顶行数之和。例如，表中任意一个数据８７对应的地址为左列１６，顶行３，则地址为１６+３＝１９，若用１６进制表示为１３Ｈ，表示存储器地址为１３Ｈ内的数据为８７。完成数据输入后，保存文件并命名名为“rom.mif”。
图7.11
7.2 存储器设计
7.2.1 ROM设计设计
(4) ROM创建完成后，将生成的文件为rom.vhd（既可以用于原理图编辑也可以用于顶层文件的实例化），将ROM文件夹中的rom.vhd打开，其代码如例7.1所示。【例7.1】ROM的VHDL源代码 LIBRARY ieee; USE ieee.std_logic_1164.all; LIBRARY lpm; USE lpm.all; ENTITY room IS PORT( address : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0); inclock : IN STD_LOGIC ; outclock : IN STD_LOGIC ; q : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)); END room;

EDA技术P10-宏模块和IP使用方法新

宏模块是预先设计好的、具有特定功能的硬件模块，可在电路设计中重复使用。
什么是IP？
知识产权（IP）是指专利、商标、版权等形式的法律保护下的创意和创新。
宏模块与IP的区别
宏模块是具体的硬件设计，而IP是具备知识产权的创新设计，可以包含宏模块。
宏模块和IP的使用价值
宏模块和IP的使用可以加快电路设计过程、提高设计的可靠性以及降低开发成本。
EDA技术P10-宏模块和IP 使用方法新
本演示介绍EDA技术中的宏模块和IP的使用方法。探索它们的定义、差异、设计流程、测试与验证以及应用领域。了解宏模块和IP在电路设计中的重要作用。
EDA技术简介
电子设计自动化（EDA）是使用计算机软件和工具来设计、分析和验证集成电路系统的方法。
什么是宏模块？
如何使用宏模块和IP？
使用宏模块和IP要注意选择适合项目需求的设计，灵活运用标准接口和库。
宏模块的设计流程
1
设计
2
使用EDA工具进行宏模块的设计。
3
需求分析
确定宏模块的功能和特性。
验证
对宏模块进行功能验证和仿真。
IP的设计流程
1
需求分析
确定IP的功能和特性。
设计
2
使用EDA工具进行IP的设计。
3
验证
对IP进行功能验证和仿真。
宏模块的测试与验证
测试和验证宏模块的功能和性能是确保其正确工作的关键步骤。
IP的测试与验证
测试和验证IP的功能和性能是确保其正确工作的关键步骤。
宏模块和IP的维护
定期进行宏模块和IP的维护，包括修复错误、改进性能和支持新的软件和硬件标准。
常见的宏模块
常见的宏模块包括时钟模块、存储器控制器和通信接口。

可编程逻辑器件FPGA技术应用

可编程逻辑器件FPGA技术应用一、简介可编程逻辑器件FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种具有可编程性的数字电路芯片，常用于嵌入式系统、通信系统、工业自动化等领域。

FPGA芯片通过可编程逻辑门阵列实现，具有高度可重构性、低功耗、低成本等关键特性，已广泛应用于现代电子系统。

二、FPGA芯片架构FPGA芯片是由数字逻辑单元（Look-up Table）、存储器单元（Flip-flop）、可编程互连网络（Programmable Interconnect Network）和输入输出（I/O）端口等组成的。

其中，数字逻辑单元负责存储计算逻辑、存储器单元负责存储数据、可编程互连网络负责连接逻辑单元和存储器单元、I/O端口负责与外部设备进行数据交互。

三、FPGA技术应用1.数字信号处理FPGA芯片因其高效、低延迟特性，已成为数字信号处理领域的重要组成部分。

在高速采样、实时处理、数字滤波、音频处理等应用场合，FPGA芯片具有明显的优势。

2.高速数据传输在高速数据传输领域，FPGA芯片也有重要作用。

FPGA芯片的高速I/O可以实现高速串行数据通信，常见的千兆以太网、PCI Express、SATA、USB3.0等高速数据接口都采用了FPGA芯片实现。

3.工控系统FPGA芯片在工控系统领域应用广泛。

工控系统中需要实现大量实时数据采集、处理、控制等工作，FPGA芯片具有高可靠性、低延迟等特点，能够满足工控系统对实时性和可靠性的高要求。

4.计算机视觉FPGA芯片因其高速、低延迟特性，成为计算机视觉领域的重要组成部分。

在图像处理、模式识别、机器视觉等应用中，FPGA芯片能够实现图像数据的实时处理和分析，提高系统的准确性和响应速度。

四、FPGA应用实例1.飞行控制系统在飞行器控制系统中，需要实现高精度的阻尼控制、飞行姿态控制等工作。

FPGA芯片能够实现高速数据收发、大规模实时数据处理等功能，成为飞行器控制系统的核心芯片之一。

fpga原理及应用

fpga原理及应用
FPGA是一种可编程逻辑设备，其英文全称为Field-Programmable Gate Array，中文翻译为现场可编程门阵列。

FPGA可以实现各种不同的逻辑电路，并且能够通过编程来改变电路的功能，因此被广泛应用于数字电路设计和信号处理等领域。

FPGA的基本原理是利用可编程的逻辑单元和可编程的互连通道来实现各种各
样的数字电路。

逻辑单元通常包括门、寄存器、LUT（查找表）等逻辑元素，而互连通道则用于将这些元素连接在一起。

由于FPGA具有可编程的特性，因此可以通过修改互连通道的连接方式和逻辑单元的配置来实现各种不同的电路。

FPGA的应用非常广泛，其中最常见的应用领域是数字电路设计。

由于数字电路常常需要频繁地修改或调整，使用FPGA可以轻松地修改电路的配置，从而缩短了设计周期。

除此之外，FPGA还广泛应用于视频处理、音频处理、通信系统、控制系统、嵌入式系统等领域。

例如，在视频处理领域，FPGA可以用于图像分析、图像识别、图像增强等方面；在通信系统中，FPGA可以用于信号调制、解调、多路复用、解密等方面。

总的来说，FPGA是一种非常灵活和强大的数字电路设计工具，可以应用于各种各样的领域。

通过编程实现不同的电路，FPGA能够大大缩短电路设计周期，提高开发效率和设计灵活性，因此在现代电子技术领域中得到了广泛的应用。

FPGA的原理和应用

FPGA的原理和应用FPGA（Field Programmable Gate Array），在中文中也被称为现场可编程门阵列，是一种可编程电路。

相比于ASIC （Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路），FPGA具有更加灵活的设计和制造过程。

FPGA可以适用于各种不同的应用领域，例如医疗、航空航天、嵌入式系统等。

1. FPGA的原理FPGA的本质是一组可编程的逻辑门和可编程连接器。

FPGA使用逻辑单元、时钟元件、存储器等基本组件构成可编程逻辑单元，可以通过FPGA设计工具进行逻辑设计，将所设计的逻辑电路编程在FPGA上。

FPGA的一大优势在于可重复编程，这意味着可以在设计完成后对FPGA的功能进行修改，节约了电路设计的成本和时间。

FPGA的架构一般由可编程逻辑单元（LUT）、寄存器和电路组成。

可编程逻辑单元是FPGA的基本处理单元，由多个逻辑门和可编程的开关所构成。

寄存器用于存储和传递数据，在数字电路中扮演着重要的角色。

电路包含时钟、计数器和片上RAM等组件。

2. FPGA的应用FPGA在各种应用领域都扮演着重要的角色。

以下是几个例子：a. 通信领域FPGA在通信领域有着广泛的应用，可以完成调制、解码和信道编码等复杂的任务。

此外，FPGA还可以作为DSP（数字信号处理器）的替代品，高速低延迟的实现数据处理和处理信号。

b. 数字信号处理FPGA可以实现高性能的数字信号处理。

FPGA可以通过FIR （有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器实现数字信号滤波。

同时，FPGA还可以通过FFT（快速傅里叶变换）实现频域分析等应用。

c. 汽车电子FPGA在汽车电子领域有着重要的作用。

FPGA可以通过CAN总线实现车辆间的通信和车内控制系统的通信。

FPGA还可以用于汽车的安全系统，例如车道保持、碰撞预警等。

d. 航空航天FPGA可以用于航空航天领域的高可靠性应用，例如飞行控制、导航和通信等。

FPGA模块的功能

每个模块的功能如下：1．可编程输入输出单元(IOB)可编程输入/输出单元简称I/O单元，是芯片与外界电路的接口部分，完成不同电气特性下对输入/输出信号的驱动与匹配要求，其示意结构如图2-4所示。

FPGA内的I/O按组分类，每组都能够独立地支持不同的I/O标准。

通过软件的灵活配置，可适配不同的电气标准与I/O物理特性，可以调整驱动电流的大小，可以改变上、下拉电阻。

目前，I/O口的频率也越来越高，一些高端的FPGA通过DDR寄存器技术可以支持高达2Gbps的数据速率。

外部输入信号可以通过IOB模块的存储单元输入到FPGA的内部，也可以直接输入FPGA 内部。

当外部输入信号经过IOB模块的存储单元输入到FPGA内部时，其保持时间(Hold Time)的要求可以降低，通常默认为0。

为了便于管理和适应多种电器标准，FPGA的IOB被划分为若干个组(bank)，每个bank的接口标准由其接口电压VCCO决定，一个bank只能有一种VCCO，但不同bank的VCCO可以不同。

只有相同电气标准的端口才能连接在一起，VCCO电压相同是接口标准的基本条件。

2．可配置逻辑块(CLB)CLB是FPGA内的基本逻辑单元。

CLB的实际数量和特性会依器件的不同而不同，但是每个CLB都包含一个可配置开关矩阵，此矩阵由4或6个输入、一些选型电路(多路复用器等)和触发器组成。

开关矩阵是高度灵活的，可以对其进行配置以便处理组合逻辑、移位寄存器或RAM。

在赛灵思公司公司的FPGA器件中，CLB由多个(一般为4个或2个)相同的Slice和附加逻辑构成，如图2-5所示。

每个CLB模块不仅可以用于实现组合逻辑、时序逻辑，还可以配置为分布式RAM和分布式ROM。

Slice是赛灵思公司公司定义的基本逻辑单位，其内部结构如图2-6所示，一个Slice由两个4输入的函数、进位逻辑、算术逻辑、存储逻辑和函数复用器组成。

算术逻辑包括一个异或门(XORG)和一个专用与门(MULTAND)，一个异或门可以使一个Slice 实现2bit全加操作，专用与门用于提高乘法器的效率；进位逻辑由专用进位信号和函数复用器(MUXC)组成，用于实现快速的算术加减法操作；4输入函数发生器用于实现4输入LUT、分布式RAM或16比特移位寄存器(Virtex-5系列芯片的Slice中的两个输入函数为6输入，可以实现6输入LUT或64比特移位寄存器)；进位逻辑包括两条快速进位链，用于提高CLB 模块的处理速度。

FPGA原理及应用202401

FPGA原理及应用202401FPGA(现场可编程门阵列)是一种可编程逻辑器件，可用于实现数字电路的功能。

它由多个可编程的逻辑门组成，这些逻辑门可以灵活地配置为任何逻辑功能。

FPGA具有高度的灵活性和可重配置性，适用于各种应用领域。

FPGA的核心原理是可编程逻辑门阵列。

逻辑门是计算机中最基本的逻辑元件，包括与门、或门、非门等。

通过使用可编程逻辑门阵列，可以按照设计需求自由地配置逻辑功能。

FPGA还包括可编程的开关矩阵，用于连接逻辑门阵列中的不同元件。

通过在逻辑门之间建立连接，可以实现复杂的逻辑功能。

FPGA的应用十分广泛。

首先，FPGA可用于数字电路的原型设计。

设计人员可以使用FPGA实现、测试和验证电路的功能，而无需制造实际的硬件原型。

这极大地加快了设计过程，并减少了开发成本。

其次，FPGA可用于数字信号处理。

由于FPGA具有高度的并行处理能力和低延迟特性，因此在图像处理、音频处理、通信系统等领域广泛应用。

通过使用FPGA，可以实现高性能的即时处理。

此外，FPGA还可用于硬件加速。

随着计算需求的不断增加，传统的通用处理器已很难满足需求。

通过使用FPGA进行硬件加速，可以大幅提高计算性能。

FPGA可以实现定制的硬件逻辑，从而高效地执行特定任务。

FPGA还可用于嵌入式系统。

由于其灵活性和可重配置性，FPGA被广泛用于嵌入式系统的开发。

它可以用于实现嵌入式处理器、外设控制器、传感器接口等功能，并可动态地重新配置以满足不同的应用需求。

总之，FPGA是一种灵活可重配置的可编程逻辑器件。

它通过配置逻辑门和开关矩阵，实现数字电路的功能。

FPGA在原型设计、数字信号处理、硬件加速和嵌入式系统等领域有着广泛的应用。

随着技术的不断进步，FPGA的性能和功能还将不断提高，将在更多的领域得到应用。

EDA 第7讲宏功能模块与IP应用

7.4.5 数据类型定义语句 3. 枚举型数据类型定义【例】
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.5 数据类型定义语句 4. 枚举型子类型数据类型定义
SUBTYPE定义了由TYPE所定义的原型数据类型的一个子集
【例】
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.6 存储器配置文件属性定义和结构设置例7-6中，纯VHDL 描述，不做约束，直接综合的RTL：------耗费大量逻辑资源
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.4 正弦信号发生器硬件实现和测试
第 7讲
宏功能模块与IP应用
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12
宏功能模块概述 LPM计数器模块使用方法利用属性控制乘法器的构建 LPM 随机存储器的设置和调用 LPM_ROM的定制和使用示例在系统存储器数据读写编辑器应用 FIFO定制 LPM嵌入式锁相环调用 NCO核数控振荡器使用方法使用IP Core设计FIR滤波器 8051单片机IP核应用 DDS实现原理与应用
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
1．建立.mif格式文件（4）专用mif文件生成器
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.1 存储器初始化文件生成 2．建立.hex格式文件
建立.hex格式文件的两种方法
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.2 LPM_RAM的设置和调用 •先建原理图文件，建工程。 •菜单：Tools->Mega Wizard Plug-in Manager
7.2 LPM计数器模块使用方法
7.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用（1）打开宏功能块调用管理器 •先建文件夹。

HA-EDA01X FPGA 模块硬件用户手册说明书

华清科仪（北京）科技有限公司1. 模块介绍感谢您选择华清科仪（北京）科技有限公司出品的HA-EDA01X FPGA 模块。

HA-EDA01X FPGA 模块是一款高性价比，简单易用的EDA 实验开发模块，主芯片采用Xilinx Spartan-6 FPGA 芯片XC6SLX9，模块上集成了板载JTAG-HS1下载器，只需一根USB 线即可完成程序下载及供电。

Spartan-6 FPGA 芯片的大部分IO 管脚都向用户开放，并且这些管脚全部接有ESD 保护芯片，可以减少实验过程的损坏。

模块可以与DCLK-1000数字电路实验套件中的HA-MB02数字电路实验面包板完美配合使用，也可以通过插针线连接其他外部设备，非常方便。

这个只有手掌大小的模块还集成了USB 转UART 串口芯片，可以与电脑或其他设备进行串行通信，增加了灵活性。

仔细阅读这本用户手册会让你更快的掌握模块的使用。

特点:– Xilinx Spartan-6 FPGA 芯片－XC6SLX9 – USB 转UART 串口芯片– 88个用户扩展引脚 ( 82个用户I/O, 3个+3.3V 电源, 3个GND ) – RGB 三色LED 灯与5向按键（摇杆） – 全部用户IO 引脚都接有ESD 保护芯片 – 板载JTAG-HS1下载器– 外部串行配置FLASH 芯片: M25Pxx – 复位按键 – 50 MHz 时钟晶振 – USB 供电– 超小尺寸: 87(mm) x 55(mm)HA-EDA01X FPGA模块RGB-LED 5向按键2. 硬件描述HA-EDA01X FPGA 模块包含了电源、FPGA 、板载下载器、USB 转UART 接口、扩展IO 等单元，下面逐一介绍。

首先我们先看一下HA-EDA01X FPGA 模块的整体框图。

HA-EDA01X FPGA 模块功能框图2.1. 电源HA-EDA01X FPGA 模块可以通过USB （PC ）程序下载端口连接电脑USB 端口（+5V ，500mA 以上）给模块供电，USB （UART ）转串行端口可以作为辅助供电端口连接+5V 电源，增加模块的驱动能力。

EDA第七章_宏功能模块与IP应用

下面以确定64点正弦波在ROM内的波形数据文件为例分别说明。
1．建立.mif格式文件
使用工具：Quartus II 的ROM数据文件编辑窗口或其他编辑器
【例7-1】用Quartus II 的ROM数据文件编辑窗口产生.mif格式文件方法：File菜单NewOther files页Memory Initialization File项选择ROM字数和字长，再填写好下列表格并保存即得。
7.2 LPM模块应用实例
正弦信号发生器
一、定制LPM_ROM初始化数据文件
Quartus II 能接受的LPM_ROM中的初始化数据文件的格式有2种：
Memory Initialization File（.mif）格式 Hexadecimal(Intel-Format) File（.hex）格式
使用Megafunction将大大的减少设计风险及缩短开发周期。
Megafunction可以使设计师将更多时间和精力放在改善及提高系统级的产品上，而不要重新开发现成的Megafunction。
IP（知识产权）
一个好的IP Core要具备可靠、可重用、可配置、可测试的特性，还应有详细准确的说明文档最成功的IP提供商之一：虽然只有LPM、部分器件专有的 Megafunction是免费的，但是这些免费的模块也足够满足大多数设计的需要（LPM库只有25个基本模块就号称可以完成所有的设计）。评估付费Megafunction：使用开放式内核(OpenCore)技术，其设计流程如右图所示。如何用好Altera的Megafunction：认真阅读文档并执行必要的配置工作
硬件评估
购买
当您对 IP 内核完全满意，并准备将设计投产时，可以购买许可，生成产品器件编程文件。Altera MegaCore®许可能够永久使用，支持多种工程，包括一年更新和支持。对 Altera 所有 IP 提供浮动和节点锁定的许可。可提供多种不同许可期限、条件和价格模型的第三方 IP 内核。请直接联系 IP 合作伙伴，了解详细信息。

fpga 实际应用

fpga 实际应用FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种集成电路芯片，可以根据需要重新配置其内部逻辑电路，实现不同的功能。

由于其灵活性和高性能，FPGA在各个领域都有广泛应用。

本文将介绍FPGA 在实际应用中的一些典型案例。

一、通信领域FPGA在通信领域具有重要作用。

例如，FPGA可以用于协议转换、调制解调、信号处理等方面。

在网络路由器中，FPGA可以实现高速数据包处理和路由算法。

在无线通信系统中，FPGA可以用于信号调制解调、信号处理和通信协议的实现。

由于FPGA具有高度的可重构性，可以根据不同的通信标准进行配置，因此在通信领域中广泛应用。

二、图像处理FPGA在图像处理领域有着广泛的应用。

例如，FPGA可以用于图像的采集、压缩、处理和显示。

在摄像头中，FPGA可以实现图像的采集和预处理，例如去噪、锐化等。

在数字电视中，FPGA可以实现图像的压缩和解压缩，以及图像的显示和处理。

由于FPGA具有高性能和低功耗的特点，因此在图像处理领域中得到了广泛应用。

三、工业控制FPGA在工业控制领域也有着重要的应用。

例如，FPGA可以用于逻辑控制、运动控制和数据采集等方面。

在自动化生产线中，FPGA可以实现各种传感器的数据采集和处理，以及各种执行器的控制。

在机器人控制中，FPGA可以实现运动控制和轨迹规划等功能。

由于FPGA 具有高度的可编程性和实时性，因此在工业控制领域中得到了广泛应用。

四、人工智能随着人工智能的发展，FPGA在人工智能领域也有着重要的应用。

例如，FPGA可以用于神经网络的加速和优化。

在深度学习中，FPGA可以实现神经网络的前向计算和反向计算，加速神经网络的训练和推理过程。

由于FPGA具有高度的并行计算能力和低功耗的特点，因此在人工智能领域中得到了广泛应用。

FPGA在实际应用中具有广泛的应用前景。

无论是在通信领域、图像处理领域、工业控制领域还是人工智能领域，FPGA都发挥着重要的作用。

fpga实际应用

fpga实际应用FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它在许多领域都有广泛的应用。

本文将介绍FPGA的实际应用，并探讨其在不同领域的优势和应用案例。

FPGA在数字信号处理领域有着重要的应用。

数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号，并对其进行处理和分析的过程。

FPGA通过其可编程性和并行处理能力，可以实现高效的数字信号处理算法。

例如，FPGA可以用于音频和视频编解码、图像处理和通信系统等领域。

相比于传统的专用集成电路（ASIC），FPGA具有更高的灵活性和可重构性，可以根据实际需求进行快速定制和适应性更新。

FPGA在通信领域也有广泛的应用。

通信系统需要高速数据传输和实时处理能力，而FPGA正好具备这些特点。

FPGA可以用于实现各种通信协议和算法，如以太网、无线通信和卫星通信等。

此外，FPGA还可以用于数据压缩和加密解密等功能，提高通信系统的安全性和效率。

FPGA在嵌入式系统设计中也起到了重要的作用。

嵌入式系统是指集成了计算机处理器和专用硬件的系统，用于控制和操作各种电子设备。

FPGA可以用于实现嵌入式系统的核心功能和外围接口。

例如，FPGA可以用于控制和管理机器人、自动驾驶车辆和智能家居设备等。

FPGA的可编程性使得嵌入式系统设计更加灵活和可扩展，可以满足不同应用场景的需求。

除了以上领域，FPGA还在科学研究和工业控制等领域发挥着重要作用。

在科学研究中，FPGA可以用于实现各种实验和模拟，如天文学、物理学和生物学等。

在工业控制中，FPGA可以用于实现实时控制和监测系统，提高生产效率和质量。

FPGA的高性能和可编程性使得它成为了众多应用领域的理想选择。

总结起来，FPGA在实际应用中具有广泛的应用前景。

它在数字信号处理、通信、嵌入式系统设计、科学研究和工业控制等领域都有着重要的作用。

随着技术的不断进步和FPGA的不断发展，相信FPGA的应用领域还将不断扩大，并为各行各业带来更多的创新和发展机会。

FPGA设计及应用褚振勇：第7章 MAX+PLUSⅡ开发软件中的宏模块及其应用

表7. 1简要列出了MAX+PLUSⅡ提供的触发器宏模块的目录，有关具体模块参数的设置可以参考该软件提供的帮助信息。
第7章 MAX+PLUSⅡ开发软件中的宏模块及其应用
表7. 1 触发器宏模块目录
宏模块名称
功能描述
Lpm_H
参数化D或T触发器
Lpm_dff
参数化D触发器和移位寄存器
Lpm_t
4count
4位二进制加／减计数器，同步／异步读取，异步清零
8count
8位二进制加／减计数器，同步／异步读取，异步清零
7468
双十进制计数器
第7章 MAX+PLUSⅡ开发软件中的宏模块及其应用
7469 7490
双二进制计数器十进制／二进制计数器(不推荐使用)
7492 7493 74143 74160 74161 74162 74163 74168 74169
74378
带使能端的十六进制D触发器
74379
带使能端的四D触发器
74396
八进制存储寄存器
74548
带三态输出的8位两级流水线寄存器
74670
带三态输出的4位寄存器文件
74821
带三态输出的10位总线接口触发器
74821b
带三态输出的10位D触发器
74822
带三态反相输出的10位总线接口触发器
74822b
第7章 MAX+PLUSⅡ开发软件中的宏模块及其应用
宏模块名称
功能描述
74109
带预置和清零端的双JK触发器
74112
带预置和清零端的双JK时钟下降沿触发器
74113
带预置端的双JK时钟下降沿触发器

fpga的应用场景

fpga的应用场景
FPGA（可编程逻辑门阵列）是一种基于可编程技术的半导体器件。

相比于传统的ASIC（定制集成电路），FPGA具有可重构性强、设计周期短、适应性好等优点。

因此，FPGA在很多领域得到了广泛的应用。

以下是FPGA的一些主要应用场景：
1. 数字信号处理（DSP）：FPGA可以实现数字滤波、快速傅里叶变换（FFT）、数字信号合成、数据压缩等，被广泛应用于音频、视频、通信等领域。

2. 高速通信：FPGA可以实现协议转换、速率适配、协议加速等，被广泛应用于光纤通信、卫星通信、无线通信等领域。

3. 控制和自动化：FPGA可以实现复杂的运动控制、自动化控制、机器人控制等，被广泛应用于制造业、航空航天、军事等领域。

4. 智能传感器：FPGA可以实现高速数据采集、数字信号处理、数据传输等功能，被广泛应用于气象、环境监测、交通运输等领域。

5. 神经网络和人工智能：FPGA可以实现高效的神经网络计算和深度学习，被广泛应用于计算机视觉、自然语言处理、语音识别等领域。

6. 军事和安全：FPGA可以实现高速数据加密和解密、信号处理、雷达控制等功能，被广泛应用于军事、国防、安全等领域。

总之，FPGA的应用非常广泛，可以满足各种不同行业的需求。

FPGA中两种对宏功能模块例化的方法

两种对宏功能模块例化的方法——Block Editor和MegaWizard Plug-In Manager 最近在用FPGA做历年的电赛的题目。

由于我们第一个实验题目为“简易逻辑分析仪”，其中涉及到对波形采样的存储要用到ROM,这需要使用宏功能模块定制LPM_RAM,所以对宏功能模块例化进行了学习。

下面针对DE0实验板就两个比较简单的例子做一个详细的说明。

在Block Editor中直接例化实验：LPM_counter定制的4位计数器。

一、在已经建好的工程中新建一个block diagram/schematic File文件。

二、在block diagram中双击空白部分，在对话框中的Name中输入lpm_counter即得到如下的对话框；三、单击OK出现lpm_counter的定制，依次单击next对以下对话框进行设置选取V erilog HDL 语言和文件名输出宽度为4位使能以及进位设置同步或是异步的清除、装载、置位定制完后的预览，点击Finish 完成设计，即可以调入元件四、完成剩下的原理图，如下：五、绑定管脚，进行编译下载，完成实验。

使用MegaWizard Plug-In Manager调用宏功能实验：正弦信号发生器一、定制初始化数据文件（mif或者是hex文件，这里详细介绍mif）建立MIF文件，单击OK设置数据个数为64点数据位宽为8位。

单击OK在表格中填入64个地址分别对应的数值（位宽为8位）完成后保存二、定制LPM_ROM元件在Tools菜单中选择MegaWizard Plug-In Manager，产生如下对话框分别有创建、编辑、拷贝等功能，单击Next进行如图所示的设置，单击Next依次进行芯片类型、位宽、字数、目标器件类型等进行设置。

触发信号进行设置调入ROM初始化数据定制完成后的报告，单击Finish完成。

三、设计顶层文件，代码如下：module sin(clk,outdata);input clk;output [7:0] outdata;reg [5:0] addr;always@(posedge clk)addr<=addr+1;data_rom u1 (addr,clk,outdata);endmodule四、编译通过，建立波形文件，结果如下：根据数据的特征，即为定制的ROM数据，实验成功。

可编程逻辑器件(FPGA)在集成电路中的应用

可编程逻辑器件（FPGA）在集成电路中的应用可编程逻辑器件（FPGA）是一种集成电路（IC）的设计工具，具有可重构和可编程的特性。

它可以在硬件级别上重新配置其内部逻辑功能，使其能够执行特定任务。

FPGA在集成电路设计和应用中扮演着重要的角色，广泛应用于各个领域。

一、FPGA的基本结构与工作原理FPGA由大量的逻辑门、寄存器、RAM和其他数字电路组成。

其核心部分是可编程逻辑单元（PLU），它由可编程逻辑阵列（CLA）组成，每个逻辑单元都包含一个查找表（LUT），用于实现逻辑功能。

通过配置寄存器和LU以及将内部信号路由到特定的输入/输出引脚，可以将FPGA定制为特定的电路。

FPGA利用静态随机存取存储器（SRAM）来保存逻辑配置信息。

在每次启动时，FPGA首先将配置信息从外部存储器加载到内部SRAM中，然后根据配置信息将内部逻辑电路重新组织和重连。

该重组过程称为配置。

一旦FPGA被配置完成，它就开始执行特定的任务。

二、FPGA的应用领域1. 数字信号处理（DSP）：FPGA在DSP领域中的应用十分广泛。

它可以执行数字滤波、图像处理、高速数据转换和算法加速等任务。

由于其可以快速重配置的特性，FPGA在需要快速响应和高度并行处理的应用中具有很大的优势。

2. 通信与网络：FPGA在通信与网络领域中有着重要的作用。

它可以实现各种通信协议的编解码、信号调制与解调、协议转换以及高速数据处理等功能。

在网络设备中，FPGA通常被用于数据包处理、流量控制和数据路由等任务。

3. 图像与视频处理：FPGA在图像与视频处理中也发挥着重要的作用。

它可以实现图像和视频的实时处理、编解码、图像增强、视频合成和视频传输等功能。

在高清视频和虚拟现实应用中，FPGA被广泛应用于图像和视频数据的高效处理。

4. 工业控制与自动化：FPGA在工业控制与自动化领域中的应用十分广泛。

它可以实现实时数据采集、传感器信号处理、运动控制和逻辑控制等任务。

EDA应用工具深入宏功能模块PPT学习教案

第15页/共30页
（1）输入altpll宏功能模块
选择芯片和设置参考时钟
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锁相环控制信号设置
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（2）编译和仿真
锁相环电路功能仿真波形
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4.6 存储器模块
ROM（Read Only Memory，只读存储器）是存储器的一种，利用FPGA可以实现ROM的功能，但其不是真正意义上的ROM，因为FPGA器件在掉电后，其内部的所有信息都会丢失，再次工作时需要重新配置。
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7.1 宏功能模块概述
7.1.3 在QuartusII中对宏功能模块进行例化
1、在VerilogHDL和VHDL中例化 2、使用端口和参数定义
3、使用端口和参数定义生成宏功能模块
计数器加法/减法器乘法器
乘-累加器和乘-加法器 RAM 移位寄存器
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算数运算模块库
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计数器74161设计举例
模 10计数器
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仿真结果
模 10计数器仿真波形
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习题
4.1 采用Quartus II软件的宏功能模块lpm_counter设计一个模为60的加法计数器，进行编译和仿真，查看仿真结果。 4.2 采用Quartus II软件的宏功能模块lpm_rom，用查表的方式设计一个实现两个8位无符号数加法的电路，并进行编译和仿真。 4.3 先利用LPM_ROM设计4位×4位和8位×8位乘法器各一个，然后用Verilog语言分别设计4位×4位和8位×8位乘法器，比较两类乘法器的运行速度和资源耗用情况。 4.4 用数字锁相环实现分频，假定输入时钟频率为10MHz，想要得到6MHz的时钟信号，试用altpll宏功能模块实现该电路。