第6章 宏功能模块与IP应用
EDA技术P10-宏模块和IP使用方法新
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。
第6章 宏模块和LPM函数的应用(CPU)
第6章 宏模块和LPM函数的应用
固核（Firm Core）
固核比软核有更大的设计深度，己完成了门级综合、时序 仿真并经过硬件验证，以门级网表的形式提交使用。 只要用户提供相同的单元库时序参数，一般就可以正确完 成物理设计。
固核的缺点是它与实现工艺的相关性和网表的难读性。前 者限制了固核的使用范围，后者则使得布局布线后发生的 时序问题难以排除。
LPM模块的使用
FPGA-CPLD原理及应用
第6章 宏模块和LPM函数的应用
知识要点
LPM功能模块 LPM: library of Parameterized Modules
参数化的模块库，其模块使用参数和端口信号进 行描述，通过设置参数和端口信号，可以实现不 同的功能。其模块可称之为参数化模块或者LPM模 块或者LPM宏功能块。
(3) 使用端口和参数定义生成宏功能模块
计数器 乘法器 RAM 加法/减法器 乘-累加器和乘-加法器 移位寄存器
FPGA-CPLD原理及应用
第6章 宏模块和LPM函数的应用
6.2 LPM模块应用实例
使用LPM_COUNTER模块实现数控分频器 各端口信号的意义和设置 参数的设置 分频比
软核为后续设计留有比较大的空间，使用者可以通过修 改源码，完成更具新意的结构设计，生成具有自主版权 的新软核。 由于软核的载体HDL与实现工艺无关，使用者要负责从 描述到版图转换的全过程，模块的可预测性低，设计风 险大，使用者在后续设计中仍有发生差错的可能，这是 软核最主要的缺点。
FPGA-CPLD原理及应用
模块设置 参数：设置大小； 端口信号设置：设置使用哪些端口信号和信号属 性等，其中输入端口信号有缺省值，也可以自己 设置。
6 宏功能模块与IP应用 [兼容模式]
![6 宏功能模块与IP应用 [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/becd31b1960590c69ec376e8.png)
ARCHITECTURE one OF myadder IS COMPONENT adder12 IS PORT( aclr : IN STD_LOGIC ; clock : IN STD_LOGIC ; dataa : IN STD_LOGIC_VECTOR (11 DOWNTO 0); datab : IN STD_LOGIC_VECTOR (11 DOWNTO 0); result : OUT STD_LOGIC_VECTOR (11 DOWNTO 0) END COMPONENT; SIGNAL qq: STD_LOGIC_VECTOR(11 DOWNTO 0); SIGNAL dreg: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN
6.3 LPM运算器的设计
阅读：教材6.2和6.3节。
学习目标
了解LPM； 熟悉MegaWizard Plug-in Manager； 掌握LPM计数器、ROM、RAM和运算器的使用；
);
PROCESS(rst, clk) BEGIN IF rst='0' THEN dreg<=(OTHERS=>'0'); ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THEN dreg<=din; END IF; END PROCESS; U1: adder12 PORT MAP( aclr=>(not rst), clock=>clk, dataa=> "0000" & dreg, datab=>qq, result=>qq ); dout<=qq; END ARCHITECTURE;
宏功能模块与IP应用2
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09:00; 19:09; 29:18; 39:27; 49:36; 59:45; 69:54; 79:63; 89:72; 99:81;
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6
7.6流水线乘法累加器的混合输入设计
本节通过一个8位流水线乘法累加器的实例介 绍以原理图为工程，VHDL文本描述和宏功能块为 原理图元件的混合输入和设计方法。 【例7-6】 (1)用 VHDL设计16位加法器。作为乘法累加器的 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; 元件之一， 16位加法器可以用VHDL文本表述(如例 USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY ADDER16B 7-6所示 )。 IS PORT ( CIN : IN STD_LOGIC; 首先将此加法器输入 Quattus Ⅱ。然后将其转 A，B : IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0); S : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0); 换为原理图元件。 COUT : OUT STD_LOGIC );
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03:00 13:03 23:06 33:09 43:12 53:15 63:18 73:21 83:24 93:27
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04:00 14:04 24:08 34:12 44:16 54:20 64:24 74:28 84:32 94:36
图7-22 LPM_RAM的仿真波形
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2
7.5.2 FIFO定制 先进先出存储器LPM_FIFO的定制与前面介绍 的流程也基本相同。 同样使用MegaWizard Plug-In Manager工具。 在进入图7-6所示窗口后．选择LPM_FIFO+项，选 择Cyclone器件，文件名可取为fif02.vhd。 由图7-23可知，此FIFO的数据位宽度为8，深 度为256。其中data[7 …1]为数据输入口；q[7…0]为 数据输出口；wrreq和rdreq分别为数据写入和读出 请求信号，高电平有效；aclr为异步清零；full为存 储数据溢出指示信号；empty为FIFO空指示信号； usedw[7…0]为当前已使用地址数指示；选择了速度 优化方式。
eda技术实用教程-veriloghdl答案
eda技术实用教程-veriloghdl答案【篇一：eda技术与vhdl程序开发基础教程课后答案】eda的英文全称是electronic design automation2.eda系统设计自动化eda阶段三个发展阶段3. eda技术的应用可概括为4.目前比较流行的主流厂家的eda软件有、5.常用的设计输入方式有原理图输入、文本输入、状态机输入6.常用的硬件描述语言有7.逻辑综合后生成的网表文件为 edif8.布局布线主要完成9.10.常用的第三方eda工具软件有synplify/synplify pro、leonardo spectrum1.8.2选择1.eda技术发展历程的正确描述为（a）a cad-cae-edab eda-cad-caec eda-cae-cadd cae-cad-eda2.altera的第四代eda集成开发环境为（c）a modelsimb mux+plus iic quartus iid ise3.下列eda工具中，支持状态图输入方式的是（b）a quartus iib isec ispdesignexpertd syplify pro4.下列几种仿真中考虑了物理模型参数的仿真是（a）a 时序仿真b 功能仿真c 行为仿真d 逻辑仿真5.下列描述eda工程设计流程正确的是（c）a输入-综合-布线-下载-仿真b布线-仿真-下载-输入-综合c输入-综合-布线-仿真-下载d输入-仿真-综合-布线-下载6.下列编程语言中不属于硬件描述语言的是（d）a vhdlb verilogc abeld php1.8.3问答1.结合本章学习的知识，简述什么是eda技术？谈谈自己对eda技术的认识？答：eda（electronic design automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。
2.简要介绍eda技术的发展历程？答：现代eda技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等工程概念发展而来的。
宏功能是什么
宏功能是什么宏功能是一种通过编程方式将一系列操作录制、编辑和执行的技术。
宏功能可以自动化繁琐的重复性任务，提高工作效率，减少错误的发生。
在多种软件和应用领域都可以使用宏功能，比如办公自动化软件、图形设计软件、网页浏览器等。
宏功能的基本原理是将用户在软件中的操作记录下来，然后通过执行这些记录来完成相同的操作。
这种记录一般以脚本的形式存在，可以包含用户在软件中的所有操作，比如鼠标点击、键盘输入等。
通过编辑、定制这些记录，可以实现自定义的操作流程，灵活满足不同的需求。
执行宏脚本可以一次性完成一系列繁琐的操作，大大提高了工作效率，同时也减少了用户的操作疲劳和错误。
在办公自动化软件领域，宏功能可以实现自动填充表格、生成报表、批量处理文件等任务。
比如在Microsoft Office中，用户可以使用Visual Basic for Applications（VBA）语言编写宏脚本，通过执行这些脚本来实现自动化操作。
用户可以自定义特定的快捷键或者按钮来调用宏脚本，这样就可以在按下快捷键或者点击按钮时自动执行一系列操作。
在图形设计软件中，宏功能可以帮助用户实现批量处理图片、生成特定效果等任务。
比如在Adobe Photoshop中，用户可以记录一系列的操作，然后将其保存为动作，然后通过应用这个动作来一次性处理多张图片，完成批量处理。
在网页浏览器中，宏功能可以帮助用户自动化一些常见的浏览操作。
比如在Mozilla Firefox浏览器中，用户可以使用Greasemonkey插件来编写用户脚本，自动执行一些特定的操作，比如自动关闭广告、添加特定的功能等。
这样，用户可以根据自己的需求来调整浏览器的行为，提高浏览效率。
总之，宏功能是一种通过录制、编辑和执行一系列操作的技术，可以帮助用户自动化繁琐的重复性任务，提高工作效率，减少错误的发生。
在办公自动化、图形设计、网页浏览等领域中都有广泛的应用。
随着计算机技术的不断发展，宏功能也在不断演进和完善，为用户提供更强大的自动化能力。
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。
eda技术实用教程-veriloghdl答案
eda技术实用教程-veriloghdl答案【篇一：eda技术与vhdl程序开发基础教程课后答案】eda的英文全称是electronic design automation2.eda系统设计自动化eda阶段三个发展阶段3. eda技术的应用可概括为4.目前比较流行的主流厂家的eda软件有、5.常用的设计输入方式有原理图输入、文本输入、状态机输入6.常用的硬件描述语言有7.逻辑综合后生成的网表文件为 edif8.布局布线主要完成9.10.常用的第三方eda工具软件有synplify/synplify pro、leonardo spectrum1.8.2选择1.eda技术发展历程的正确描述为（a）a cad-cae-edab eda-cad-caec eda-cae-cadd cae-cad-eda2.altera的第四代eda集成开发环境为（c）a modelsimb mux+plus iic quartus iid ise3.下列eda工具中，支持状态图输入方式的是（b）a quartus iib isec ispdesignexpertd syplify pro4.下列几种仿真中考虑了物理模型参数的仿真是（a）a 时序仿真b 功能仿真c 行为仿真d 逻辑仿真5.下列描述eda工程设计流程正确的是（c）a输入-综合-布线-下载-仿真b布线-仿真-下载-输入-综合c输入-综合-布线-仿真-下载d输入-仿真-综合-布线-下载6.下列编程语言中不属于硬件描述语言的是（d）a vhdlb verilogc abeld php1.8.3问答1.结合本章学习的知识，简述什么是eda技术？谈谈自己对eda技术的认识？答：eda（electronic design automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。
2.简要介绍eda技术的发展历程？答：现代eda技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等工程概念发展而来的。
杭电数电实验课内题设计答案
数字逻辑电路课内仿真实验第六章Quartusll 原理图设计初步二、实验仪器: Quartusll 软件。
三、实验内容:6-1用Quartusll 库中的宏功能模块 74138和与非门实现指定逻辑函数按照6.3节和6.4节的流程，使用 Quartusll 完整图6-2电路的设计，包括：创建工程， 在原理图编辑窗中绘制此电路， 全程编译，对设计进行时序仿真， 根据仿真波形说明此电路一、实验目的: 初步了解学习使用 Quartusll 软件进行电路自动化设计。
的功能，引脚锁定编译，编程下载于FPGA 中进行硬件测试。
最后完成实验报告。
1、原理图 両诬YDN A V1M ftv?NlCY 酬 G1 T4IM <?£AhY 州G 比hve'i^N0~、r冋幅亍 —j — ................ _y p -' :n ：tl； ......................■■ .!・■ ■・[・・—・・・・UI •■■I■!■■且■ b 0 b J …J k ■ L J …―年1 一… ■ - ■ -p - pJ ip k ■ L JFN W ・・I HN 91… I PPJ 49I....… gk 八却拽：f=>E|| II- !■ i|E qi 1|1 ^1 1|1, JI 1|1 :JI 1|1 i_.i !■■_ i IIB -II iih.-i |ih»M^ii Liiqii i;=iqii l^iRn ■^■Rn审厂 恥1"=il2 T|H_3 刊毗J 刊口=1 匸10 吨112、 波形设置M^AIrimEdAT 皿rjs& 科B n* 1 [■遶 * L-r p. > ■-i h' M7 :to5 F B V 4Z3Si 出EwJ I弓舞"5 平“ 15 単“；[> 弩"：*“30 号"呼"4竽 E «^竽"mq- 36 字“也4 366 呼 6鬥5 ra3、仿真波形rlKi.It WirMl¥iuFF4位二进制数值比较器 7485串联扩展为8位比较器，使用Quartusll 完成全部设 计和测试，包括创建工程、编辑电路图、全程编译、时序仿真及说明此电路的功能、弓I 脚锁 定、编程下载，进行硬件测试。
第六章_宏功能模块与IP应用
复习
P195~209
预习
第二次实验： 第二次实验：p120_4.5.2 2位十进制数字频率计 位十进制数字频率计 第三次实验： 第三次实验： 必做： 十六进制7段数码显示译码器设计 段数码显示译码器设计（ 必做：p140_4-4 十六进制 段数码显示译码器设计（参 考本教材二版p143【例5-21】） 考本教材二版 【 】 选做： 数码扫描显示电路设计（ 选做：p141_4-6 数码扫描显示电路设计（参考本教材 二版p144【例5-22】） 二版 【 】 第四次实验： 并行ADC采样控制电路实现和 第四次实验：p264_7-2 并行 采样控制电路实现和 硬件验证 第五/六次实验 设计型实验（自己选题） 六次实验： 第五 六次实验：设计型实验（自己选题）
一、正弦信号发生器结构
由FPGA实现 实现 RST EN CLK Q1 address Inclock q Q
四 个 组 成 部 分
1、7位地址信号发生器 、 位地址信号发生器 2、正弦信号数据存储器 、正弦信号数据存储器ROM 3、VHDL顶层文件 顶层文件SIN_GNT 、 顶层文件 4、8位D/A 、 位
LPM功能模块内容丰富，设计者可根据实际需要，选 功能模块内容丰富，设计者可根据实际需要， 功能模块内容丰富 择LPM库中的适当模块，并为其设定适当的参数，满足自 库中的适当模块，并为其设定适当的参数， 库中的适当模块 己的设计需求。 己的设计需求。
6.5.3 简易正弦信号发生器设计 简易正弦信号发生器设计
三、正弦信号数据存储器ROM的定制 正弦信号数据存储器ROM的定制 ROM
4. 按图示作选择
三、正弦信号数据存储器ROM的定制 正弦信号数据存储器ROM的定制 ROM
5. 按图示作选择
宏功能模块应用
4.LPM_COMPARE模块使 用
4.LPM_COMPARE模块使 用
4.LPM_COMPARE模块使 用
4.LPM_COMPARE模块使 用
4.LPM_COMPARE模块使 用
4.LPM_COMPARE模块使 用
4.创建符号文件如下
4.LPM_COMPARE模块使 用
5.创建电路原理图如下，并保存。
创建的输出文件
2.LPM_ABS模块使用
4.创建符号文件如下
5.绘制电路原理图如下，并保存
2.LPM_ABS模块使用
6.编译直至成功。MaxplusII→Compiler。 7.编辑波型文件。
MaxplusII→Waveform Editor。载入 结点，并编辑输入信号后，以默认名保 存。
2.LPM_ABS模块使用
• 设计者可以根据实际电路的设计需要， 选择LPM库中的适当模块，并为其设定 适当的参数，就能满足自己的设计需要， 从而在自己的项目中十分方便地调用优 秀的电子工程技术人员的硬件设计成果。
1. 概述
Altera提供的宏功能模块与LPM函数大致 有：
• 算术组件：累加器、加法器、乘法器和 LPM算术函数等；
仿真后得到仿真结果如下：
LPM_COMPARE模块使用
4.LPM_COMPARE模块使 用
1.新建图形编辑环境，File→New，选择 Graphic Editor file，并命名为 mycompare.gdf。
2.指定当前工程为mycompare。 File→Project→Name。
3.在工作界面中加入LPM_COMPARE宏 模块，宏模块命名为compare1。
5.LPM_COUNTER模块使 用
5.LPM_COUNTER模块使用
宏功能模块与IP应用实验与设计
END IF;
END PROCESS;
PROCESS (CLKK, Div2CLK)
BEGIN IF CLKK='0' AND Div2CLK='0' THEN RST_CNT<='1';-- 产生计数器清零信
号
ELSE RST_CNT <= '0'; END IF;
END PROCESS;
Load <= NOT Div2CLK; CNT_EN <= Div2CLK;
实验与设计
7-2. 8位16进制频率计设计
(1) 实验目的：设计8位16进制频率计，学习较复杂的数字系统设计方法。
(2) 实验原理：根据频率的定义和频率测量的基本原理，测定信号的频率必 须有一个脉宽为1秒的输入信号脉冲计数允许的信号；1秒计数结束后，计 数值被锁入锁存器，计数器清0，为下一测频计数周期作好准备。测频控制 信号可以由一个独立的发生器来产生，即图7-57中的FTCTRL。根据测频原 理，测频控制时序可以如图7-56所示。
实验与设计
图7-55 调用了PLL元件信号发生器原理图
实验与设计
7-1. 正弦信号发生器设计 （5）实验内容3：修改例7-3的数据ROM文件，设其数据线宽度为8，地址 线宽度也为8，初始化数据文件使用MIF格式，用C程序产生正弦信号数据， 最后完成以上相同的实验。
（6）实验内容4：设计一任意波形信号发生器，可以使用LPM双口RAM担 任波形数据存储器，利用单片机产生所需要的波形数据，然后输向FPGA中 的RAM（可以利用GW48系统上与FPGA接口的单片机完成此实验，D/A可 利用系统上配置的08括设计原理、程序 设计、程序分析、仿真分析、硬件测试和详细实验过程。
参数可设置宏功能模块lpm的应用ppt课件
end component;
begin
u1:rom0 port map (clock=>clk,address(7 downto 4)=>b,address(3 downto 0)=>a,q=>q);
end;
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
二、利用lpm-rom设计一个乘法器
波形仿真
➢ 新建波形文件→调入节点端口→设置仿真激励（过程同全 加器波形仿真） 设置时钟信号
分离窗口 选择工具
全屏 查找 未初始化 设置低电平0 高阻态 弱逻辑0 无关 数据总线设置
文字编辑 移动工具
未定义信号 设置高电平1
弱未知 弱逻辑1
反转 时钟设置 随机值
二、利用lpm-rom设计一个乘法器
设置存储单元数目与数据宽度
存储单 元数目 数据位 宽
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
二、利用lpm-rom设计一个乘法器
3、实验步骤
配置乘法表数据文件 File→New→Memory Files→Memory Initialization File （或者Hexadecimal Intel Format File）
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
二、利用lpm-rom设计一个乘法器
定制lpm_rom元件 Tools→MegaWizard Plug-In Manager
EDA 第6章 宏功能模块与IP应用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.1 LPM加法器模块设置调用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.1 LPM加法器模块设置调用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.2 LPM乘法器模块设置调用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.2 LPM乘法器模块设置调用
6.4.1 存储器初始化文件生成
1．建立.mif格式文件 （3）C等软件生成
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.1 存储器初始化文件生成
1．建立.mif格式文件 （4）专用mif文件生成器
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.1 存储器初始化文件生成
1．建立.mif格式文件 （4）专用mif文件生成器
EDA技术实用教程
第6章
宏功能模块与IP应用
LPM
参数可设置模块库 Library of Parameterized Modules
是一个EDA标准 参考：
7.1 宏功能模块概述
算术组件 门电路 I/O组件 累加器、加法器、乘法器和LPM算术函数 多路复用器和LPM门函数 时钟数据恢复(CDR)、锁相环(PLL)、双数据速率 (DDR)、千兆位收发器块(GXB)、LVDS接收器和发送器、 PLL重新配置和远程更新宏功能模块 FIFO Partitioner、RAM和ROM宏功能模块 存储器、移位寄存器宏模块和LPM存储器函数
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.2 LPM乘法器模块设置调用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.2 LPM乘法器模块设置调用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
精品课件-硬件描述语言与FPGA设计技术(肖闽进)-第6章 宏功能模块与IP应用
f sin_o[9..0] f cos_o[9..0]
out_v alid
inst
OUTPUT OUTPUT
FS[9..0] FC[9..0]
嵌入式逻辑分析仪测试波形
6.6 LPM嵌入式锁相环设计
Altera 的FPGA器件CycloneII/III/IV及 StraixII/III/IV等系列中含有高性能的嵌入式模拟锁相 环,其性能远优于普通数字锁相环。这些锁相环PLL可以 与一输入的时钟信号同步，并以其作为参考信号实现锁 相，从而输出一至多个同步倍频或分频的片内时钟，以 供逻辑系统应用。与直接来自外部的时钟相比，这种片 内时钟可以减少时钟延时和时钟变形，减少片外干扰； 还可以改善时钟的建立时间和保持时间，是系统稳定工 作的保证。
aclr
8 bits 128 words
OUTPUT
CLKOUT
OUTPUT OUTPUT
ADDR[6..0] Q[7..0]
sin2_rom
address[6..0]
q[7..0]
inclock
inst2 Block ty pe: AUTO
OUTPUT
COUT
6.6.2锁相环仿真测试和硬件特性 锁相环仿真波形
加入NCO授权文件和Quartus II授权文件。这里设授权文 件位置路径：C:\altera\90\license.DAT。有了授权文 件，在Option对话框的Licensed AMPP/MegaCore functions 栏中可以看到FIR、PCI、NCO等IP的授权码， 这样就可以编译出能够写Flash的SOF文件。也可以先转 变为间接配置编程文件写入EPCS Flash。
6.1 LPM存储器设计 6.1.1 ROM模块设计
第6章QUARTUSii宏功能模块应用.
6.1流水线乘法累加器设计
6.1.3 电路时序仿真与测试
图6-12 基于逻辑宏单元的设计报告
6.1流水线乘法累加器设计
6.1.3 电路时序仿真与测试
图6-13 基于专用嵌入式乘法器模块的设计报告
6.1流水线乘法累加器设计
6.1.3 电路时序仿真与测试
图6-14 基于逻辑宏单元的流水线乘法累加器时序分析报告
2. 打开在系统存储单元编辑窗
图6-31 In-System Memory Content Editor扫描FPGA结果
6.3 在系统存储器数据读写编辑器应用
3. 读取RAM中的数据
图6-32 In-System Memory Content Editor上载FPGA中RAM数据
6.3 在系统存储器数据读写编辑器应用
图6-6将LPM乘法器设置为流水线工作方式
6.1流水线乘法累加器设计
6.1.2 电路结构与工作原理 2. 调用加法器和锁存器
图6-7 设置LPM加法器类型
6.1流水线乘法累加器设计
6.1.2 电路结构与工作原理 2. 调用加法器和锁存器
图6-8 选择加法器数据输入类型
6.1流水线乘法累加器设计
6.4 FIFO模块定制
图6-35 FIFO编辑窗
6.4 FIFO模块定制
图6-36 FIFO的仿真波形
第6章QUARTUSii宏 功能模块应用.
谢谢
6.1流水线乘法累加ห้องสมุดไป่ตู้设计
6.1.3 电路时序仿真与测试
图6-15基于专用嵌入式乘法器模块的流水线乘法累加器时序分析报告
6.1流水线乘法累加器设计
6.1.3 电路时序仿真与测试
图6-16 MULTADD工程仿真波形
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6.2 LPM计数器模块使用方法
接上页
6.2 LPM计数器模块使用方法
6.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用
6.2 LPM计数器模块使用方法
6.2.2 创建工程与仿真测试
6.2 LPM计数器模块使用方法
6.2.2 创建工程与仿真测试
（2）实验内容1： （3）实验内容2： （4）实验内容3： （5）思考题： （6）实验报告： 演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP9_DDS_PHASE_2DAC/DDSP。
实验与设计
6-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（1）实验原理：
实验与设计
6-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
6.3.4 乘法器的VHDL文本表述和相关属性设置
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.4 乘法器的VHDL文本表述和相关属性设置
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.1 存储器初始化文件生成
1．建立.mif格式文件 （1）直接编辑法
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
（2）文件编辑法
（1）实验目的： （2）实验原理： （3）实验内容1： （4）实验内容2： （5）实验内容3： （6）实验内容4： （7）实验内容5： （8）思考题： 演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP23_DDS/DDSP。
实验与设计
6-6 DDS移相信号发生器设计
（1）实验原理：
实验与设计
6.4.5 数据类型定义语句
3. 枚举型数据类型定义
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.5 数据类型定义语句
4. 枚举型子类型数据类型定义
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.6 存储器配置文件属性定义和结构设置
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.6 存储器配置文件属性定义和结构设置
实验与设计
6-1．查表式硬件运算器设计
(1) 实验原理： (2)实验内容1： (3) 实验内容2 ：
实验与设计
6-1．查表式硬件运算器设计
(1) 实验原理： (2)实验内容1：
实验与设计
6-2 简易正弦信号发生器设计
（1）实验目的： （2）实验原理： （3）实验内容1： （4）实验内容2： （5）实验内容3： （6）实验报告： 下载：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP8_SINGT_DAC0832/SNGT
（4）输入输出数据文件
6.7 FIFO定制
6.7 FIFO定制
6.7 FIFO定制
6.8 LPM嵌入式锁相环调用
6.8.1 建立嵌入式锁相环元件
6.8 LPM嵌入式锁相环调用
6.8.1 建立嵌入式锁相环元件
6.8 LPM嵌入式锁相环调用
6.8.1 建立嵌入式锁相环元件
6.8 LPM嵌入式锁相环调用
6.3.1 LPM加法器模块设置调用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.2 LPM乘法器模块设置调用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.2 LPM乘法器模块设置调用
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.3 乘法累加器的仿真测试
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.11 8051单片机IP核应用
6.12 DDS实现原理与应用
6.12.1 DDS实现原理
6.12 DDS实现原理与应用
6.12.1 DDS实现原理
6.12 DDS实现原理与应用
6.12.1 DDS实现原理
6.12 DDS实现原理与应用
6.12.2 DDS信号发生器设计
习
题
6-1 如果不使用MegaWizard Plug-In Manager工具，如何在自己的设 计中调用LPM模块？以计数器lpm_counter 为例，写出调用该模块的 程序，其中参数自定。 6-2 LPM_ROM/RAM/FIFO等模块与FPGA中嵌入的EAB、M9K有怎样 的联系？ 6-3 参考Quartus II的Help（Contents），详细说明LPM元件altcam、 altsyncram、lpm_fifo 、lpm_shiftreg的使用方法，以及其中各参量 的含义和设置方法。 6-4 如果要设计一8051单片机应用系统，如何为它配置含有汇编程序 代码的ROM（文件）？
6.5.4 正弦信号发生器硬件实现和测试
6.6 在系统存储器数据读写编辑器应用
（1）打开在系统存储单元编辑窗口
6.6 在系统存储器数据读写编辑器应用
（1）打开在系统存储单元编辑窗口
6.6 在系统存储器数据读写编辑器应用
（2）读取ROM中的波形数据
6.6 在系统存储器数据读写编辑器应用
（3）写数据
实验与设计
6-8 8051单片机IP核SOC片上系统设计实验
（1）实验内容1： （2）实验内容2： （3）实验内容3： （4）实验内容4： 5E+系统演示示例： /KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP15_8051_Core_BASIC/MCU8951。
6.5 LPM_ROM的定制和使用示例
6.5.1 LPM_ROM的定制调用和测试
6.5 LPM_ROM的定制和使用示例
6.5.2 LPM存储器模块取代设置
6.5.3 简易正弦信号发生器设计
6.5 LPM_ROM的定制Fra bibliotek使用示例6.5.3 简易正弦信号发生器设计
接下页
6.5 LPM_ROM的定制和使用示例
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.1 存储器初始化文件生成
1．建立.mif格式文件 （3）C等软件生成
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.1 存储器初始化文件生成
1．建立.mif格式文件 （4）专用mif文件生成器
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.1 存储器初始化文件生成
<输出文件>_ inst.tdf <输出文件>_ inst.vhd <输出文件>_ inst.v
6.1.3 在Quartus II中对宏功能模块进行例化
6.2 LPM计数器模块使用方法
6.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用
6.2 LPM计数器模块使用方法
6.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用
6.3.3 乘法累加器的仿真测试
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.3 乘法累加器的仿真测试
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.4 乘法器的VHDL文本表述和相关属性设置
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.3.4 乘法器的VHDL文本表述和相关属性设置
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.2 LPM_RAM的设置和调用
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.2 LPM_RAM的设置和调用
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.2 LPM_RAM的设置和调用
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.4 VHDL的存储器描述及相关属性
实验与设计
6-3 八位数码显示频率计设计
（1）实验目的： （2）实验原理：
实验与设计
6-3 八位数码显示频率计设计
（3）实验内容1： （4）实验内容2： （5）实验内容3： 演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP36_FTEST_HEX/F_TESTER。
实验与设计
6-3 八位数码显示频率计设计
1．建立.mif格式文件 （4）专用mif文件生成器
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.1 存储器初始化文件生成
2．建立.hex格式文件
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.2 LPM_RAM的设置和调用
6.4 LPM 随机存储器的设置和调用
6.4.2 LPM_RAM的设置和调用
6.2 LPM计数器模块使用方法
6.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用
6.2 LPM计数器模块使用方法
6.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用
6.2 LPM计数器模块使用方法
6.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用
6.2 LPM计数器模块使用方法
（1）实验原理：
实验与设计
6-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（1）实验原理：
接下页
接上页
实验与设计
6-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（1）实验原理：
实验与设计
（2）实验任务1： （3）实验任务2： （4）实验任务3： （5）实验任务4： （6）实验任务5： （7）实验任务6： 5E+系统演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP31_SCAN_4X4KEY/。
EDA技术实用教程
第6章
宏功能模块与IP应用
6.1 宏功能模块概述
6.1.1 知识产权核的应用
AMPP程序
MegaCore函数
OpenCore评估功能
OpenCore Plus硬件评估功能
6.1 宏功能模块概述
6.1.2 使用MegaWizard Plug-In Manager
<输出文件>.bsf <输出文件>.cmp <输出文件>.inc <输出文件>.tdf <输出文件>.vhd <输出文件>.v <输出文件>_ bb.v