6+宏功能模块与IP应用_part1
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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。
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。
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。
第7章 宏功能模块应用(一)
程简单设定参数，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
优秀电子工程技术人员的硬件设计成果，使得基于EDA技术的电子设计的效率和系 统性大大提高。
7.1 计数器LPM模块调用
7.1.1 计数器模块文本的调用与参数设置 1. 含异步清零和同步使能控制的模12可逆计数器的设计
7.1 计数器LPM模块调用
程序未完，接下页…
7.1 计数器LPM模块调用
7.1.1 计数器模块文本的调用与参数设置
例化： lpm_counter_component 为例化名， 即有参数传递例化， 又有自定义端口例化
7.1 计数器LPM模块调用
7.1.1 计数器模块文本的调用与参数设置
7.1 计数器LPM模块调用
7.1.1 计数器模块文本的调用与参数设置
7.1 计数器LPM模块调用
7.1.1 计数器模块文本的调用与参数设置 2.为了能调用计数器文件cnt4b.vhd，并测试及硬件实现，必须设计一个顶层程 序例化它。 注意：必须将cnt4b.vhd文件复制到工程文件目录下
7.1 计数器LPM模块调用
7.1.2 创建工程与仿真测试
7.1 计数器LPM模块调用
第7章
宏功能模块应用
宏功能模块应用
LPM 是Library of Parameterized Modules（参数可设置模块库）的缩写。 在许多设计中，必须利用宏功能模块才可以使用一些Altera器件中特定模块 的硬件功能。例如各类片上存储器、DSP模块、LVDS驱动器、嵌入式锁相环PLL 模块，这些可以以图形或HDL硬件描述语言模块形式方便调用的宏功能块形式存 在。 设计者可以根据实际电路设计的需要，选择LPM库中的适当模块，只需按流
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。
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
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
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
6+宏功能模块与IP应用_part1
EDA技术基础
第六章 宏功能模块与IP应用
整理ppt
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；
整理ppt
6.1 宏功能模块概述
LPM（Library of Parameterized Modules）即参数可设置模块库。 Altera器件的某些硬件功能必须用宏功能模块才可以使用，如LPM加 法器、乘法器、锁相环PLL、ROM存储器、RAM存储器等。
接着输入每个存储单元的数据。（将鼠标放在地址ຫໍສະໝຸດ 上，单击右 键可选择所用的进制。）
说明存储单元 的个数
说明每个存 储单元大小
整理ppt
6.2 LPM_ROM的定制和使用
准备好初始化文件后，就可以调用工具建立LPM_ROM组件。
选择菜单Tools -> MegaWizard Plug-in Manager，
创建新的 编辑已有的
整理ppt
选择组件 的类型
指定输出文 件的名字， 不要加后缀
说明存储器大 小：位数和存
储单元数
指定初始化 文件
6.2 LPM_ROM的定制和使用
6.2.2 LPM_ROM的应用 例：设计实现峰-峰值为5V，中值为2.5V，频率为50Hz的正弦波信 号发生器。
用128个采样点生成正弦 波，则 问题1：采样点之间的时间间 隔是多少？ 问题2：每个采样点的幅值为 多少？
整理ppt
6.2 LPM_ROM的定制和使用
timer clk rst
singen
addr
FPGA
ROM128
addr[6..0] q[7..0]
clock
第六章 宏功能模块与IP应用
整理ppt
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；
整理ppt
6.1 宏功能模块概述
LPM（Library of Parameterized Modules）即参数可设置模块库。 Altera器件的某些硬件功能必须用宏功能模块才可以使用，如LPM加 法器、乘法器、锁相环PLL、ROM存储器、RAM存储器等。
接着输入每个存储单元的数据。（将鼠标放在地址ຫໍສະໝຸດ 上，单击右 键可选择所用的进制。）
说明存储单元 的个数
说明每个存 储单元大小
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
准备好初始化文件后，就可以调用工具建立LPM_ROM组件。
选择菜单Tools -> MegaWizard Plug-in Manager，
创建新的 编辑已有的
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选择组件 的类型
指定输出文 件的名字， 不要加后缀
说明存储器大 小：位数和存
储单元数
指定初始化 文件
6.2 LPM_ROM的定制和使用
6.2.2 LPM_ROM的应用 例：设计实现峰-峰值为5V，中值为2.5V，频率为50Hz的正弦波信 号发生器。
用128个采样点生成正弦 波，则 问题1：采样点之间的时间间 隔是多少？ 问题2：每个采样点的幅值为 多少？
整理ppt
6.2 LPM_ROM的定制和使用
timer clk rst
singen
addr
FPGA
ROM128
addr[6..0] q[7..0]
clock
第6章宏功能模块与IP应用
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
（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
实验与设计
6-4．简易逻辑分析仪设计
（1）实验原理：
（2）实验任务1： （3）实验任务2：
实验与设计
实验与设计
6-5 DDS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）实验内容4： （7）实验内容5： （8）思考题： 演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP23_DDS/DDSP。
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
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
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HDL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）选择目标器件，然后对生成的模块进行编译及功能检测
宏功能模块与IP核应用
第8章 宏功能模块与IP核应用为了减轻设计开发者的工作量，设计厂商在EDA开发软件中提供了一些可配置使用的IP （Intellectual Property）核，包括基本功能模块、运算单元、存储单元、时钟锁相环等，使用这些IP核不仅能够大大减轻开发者的工作量，提高工作效率，更能提高系统可靠性。
Altera公司Quartus II开发软件提供的Mega Wizard Plug-In Manager工具、Xilinx公司ISE开发软件提供的Core Generator工具均可进行IP核的配置调用。
本章将介绍使用Quartus II开发软件进行LPM（Library of Parameterized modules）模块的调用。
LPM为参数可设置模块库，相当于IP核，用户通过例化参数，设置模块的功能，满足设计需求。
下面将详细介绍LPM_RAM、LPM_ROM、LPM_PLL模块的定制使用，然后介绍片内逻辑分析仪工具SignalTap II的应用。
8.1 LPM_RAM本节将介绍在Quartus II 中利用Mega Wizard Plug-In Manager工具设计单端口RAM模块。
8.1.1 LPM_RAM宏模块定制1. 打开MegaWizard Plug-In Manager在如图3-30所示Quartus II界面中，选择“Tools”→“MegaWizard Plug-In Manager”命令，弹出如图8-1所示的对话框，选中“Create a new custom megafunction variation”选项，单击“Next”按钮，弹出宏模块功能设置窗口，如图8-2所示。
图8-1 定制新的宏模块单击图8-2左侧的“Memory Compiler”目录，在展开的器件选项中选择“RAM:1-PORT”，此模块为单端口RAM存储器，在目标芯片系列栏选择Cyclone系列，输出文件类型选择VHDL，输入存放目录及文件名选择E:\ram_test\ram_lpm，调用的RAM名称为ram_lpm。
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。
第7章宏模块与IP应用
■
组成
地址发生器：计数器(6位） VHDL顶层文件
■
输出频率：f = f0 /64
f ：输出频率 f0：计数器时钟频率
7.2.1 正弦信号发生器设计
2、正弦信号发生器结构框图
f f0
7.2
宏模块应用实例
7.2.2 设计步骤
第一步：定制初始化数据文件 1、建立mif格式文件方法：
法① ： Quartus中利用New-Other-Memory Initialization file 法② ：其它编辑器设计 见例7-1 法③ ： C语言设计 见例7-2 等等。
完成
7.2.2宏功能块设计步骤
6） LPM_ROM设计完成后所需的设置框
—对大多器件以下设置可以省略，只有采用CycloneⅡ需要以下设置。
注释：
生成的ROM文件可以打开，打开文件方式： 键入：init_file => “文件的目录及名称”或直接从File\open即可。 书上给出了ROM文件内容：P167.[7-3]—自看
（2）顶层原理图文件设计
■ 将LPM乘法器设置为流水线工作方式
其他模块按照顶层设计的电路一一提取，并连接完成，再编译仿真，下载 即完成全部设计。
第 7 章
宏功能模块与IP应用
7.7 LPM嵌入式锁相环调用
7.7.1 建立嵌入式锁相环元件
■ 选择输入参考时钟为20MHz
时钟为20MHz
7.7 LPM嵌入式锁相环调用
（1）建立.mif格式文件 （2）建立.hex格式文件
2．建立.hex格式文件方法：
法①：Quartus中利用 New-Other File-Hexadecimal file 见图7-2 法②：利用8051单片机编辑器设计 见图7-3
组成
地址发生器：计数器(6位） VHDL顶层文件
■
输出频率：f = f0 /64
f ：输出频率 f0：计数器时钟频率
7.2.1 正弦信号发生器设计
2、正弦信号发生器结构框图
f f0
7.2
宏模块应用实例
7.2.2 设计步骤
第一步：定制初始化数据文件 1、建立mif格式文件方法：
法① ： Quartus中利用New-Other-Memory Initialization file 法② ：其它编辑器设计 见例7-1 法③ ： C语言设计 见例7-2 等等。
完成
7.2.2宏功能块设计步骤
6） LPM_ROM设计完成后所需的设置框
—对大多器件以下设置可以省略，只有采用CycloneⅡ需要以下设置。
注释：
生成的ROM文件可以打开，打开文件方式： 键入：init_file => “文件的目录及名称”或直接从File\open即可。 书上给出了ROM文件内容：P167.[7-3]—自看
（2）顶层原理图文件设计
■ 将LPM乘法器设置为流水线工作方式
其他模块按照顶层设计的电路一一提取，并连接完成，再编译仿真，下载 即完成全部设计。
第 7 章
宏功能模块与IP应用
7.7 LPM嵌入式锁相环调用
7.7.1 建立嵌入式锁相环元件
■ 选择输入参考时钟为20MHz
时钟为20MHz
7.7 LPM嵌入式锁相环调用
（1）建立.mif格式文件 （2）建立.hex格式文件
2．建立.hex格式文件方法：
法①：Quartus中利用 New-Other File-Hexadecimal file 见图7-2 法②：利用8051单片机编辑器设计 见图7-3
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Quartus支持两种格式的存储器初始化文件： Memory Initialization File，后缀为.mif； Hexadecimal(Intel-Format)File，后缀为.hex。
整理ppt
6.2 LPM_ROM的定制和使用
新建mif文件，首先说明所需存储器的大小，即存储单元个数和 位数；
整理ppt
6.2 LPM_ROM的定制和使用
设计思路：每隔156us，从ROM中读出数值，送给DAC0832转换。 基本元件： 156us定时器 输出连续的时钟脉冲。 128字节ROM 有输入地址寄存器和输出数据寄存器。 由于ROM内部有输出寄存器，DAC0832可接为直通式。 ILE接+5V，/WR1、/WR2、/CS和/XFER接地。
创建新的 编辑已有的
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选择组件 的类型
指定输出文 件的名字， 不要加后缀
说明存储器大 小：位数和存
储单元数
指定初始化 文件
6.2 LPM_ROM的定制和使用
6.2.2 LPM_ROM的应用 例：设计实现峰-峰值为5V，中值为2.5V，频率为50Hz的正弦波信 号发生器。
用128个采样点生成正弦 波，则 问题1：采样点之间的时间间 隔是多少？ 问题2：每个采样点的幅值为 多少？
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
timer clk rst
singen
addr
FPGA
ROM128
addr[6..0] q[7..0]
clock
DAC08 32
q DI7
…
DI0
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
元件timer： clk,rst : IN STD_LOGIC; cout : OUT STD_LOGIC; 设输入时钟为500kHz，输出周期为156us的时钟信号, 计数值为
EDA技术基础
第六章 宏功能模块与IP应用
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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；
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6.1 宏功能模块概述
LPM（Library of Parameterized Modules）即参数可设置模块库。 Altera器件的某些硬件功能必须用宏功能模块才可以使用，如LPM加 法器、乘法器、锁相环PLL、ROM存储器、RAM存储器等。
接着输入每个存储单元的数据。（将鼠标放在地址栏上，单击右 键可选择所用的进制。）
说明存储单元 的个数
说明每个存 储单元大小
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
准备好初始化文件后，就可以调用工具建立LPM_ROM组件。
选择菜单Tools -> MegaWizard Plug-in Manager，
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
项目中有了3个基本元件，timer和addr都有自己的时序仿真。
由 MegaWi zard生成 提示：若要用原理图实现正弦波发生器， 需要将ROM128.vhd封装成Symbol。
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阅读：教材6.1、6.4、6.5节。
0M_ROM的定制和使用
rom128：128字节的单端口ROM。 输入引脚clk, addr(6 DOWNTO 0)； 输出引脚q(7 DOWNTO 0)。 clk上升沿控制，输入addr和输出q都有寄存器。
addr: 输入引脚clk, rst； 输出引脚addr。
clk上升沿,将地址加1，地址范围：0～127。
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
实验装置上集成有DAC0832，如下图所示，8位输入，输出电压 为0～5V。
Q3：若需要DAC输出幅值为 y，则送给DAC0832的数字 量D应该为多少?
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
用MATLAB计算采样 值和数字量，参考程序如 下 f=。50;w=2*pi*f;N=128; deltat=1/f/N; d=[0:1:N-1]; y=2.5+2.5*sin(w*delta t.*d); DA=255/5.*y; DA=round(DA)
Quartus的MegaWizard Plug-in Manager可以帮助用户建立或修
改宏功能模块的设计文件，用户只需要在自己的设计实体中将已建立的 宏功能模块实例化。
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
6.2.1 LPM_ROM的定制
ROM存储器只能读不能写，在下载程序时就需要将初始化数据 写入ROM，因此在设计ROM元件前需要先准备好初始化文件。
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
新建mif文件，首先说明所需存储器的大小，即存储单元个数和 位数；
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
设计思路：每隔156us，从ROM中读出数值，送给DAC0832转换。 基本元件： 156us定时器 输出连续的时钟脉冲。 128字节ROM 有输入地址寄存器和输出数据寄存器。 由于ROM内部有输出寄存器，DAC0832可接为直通式。 ILE接+5V，/WR1、/WR2、/CS和/XFER接地。
创建新的 编辑已有的
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选择组件 的类型
指定输出文 件的名字， 不要加后缀
说明存储器大 小：位数和存
储单元数
指定初始化 文件
6.2 LPM_ROM的定制和使用
6.2.2 LPM_ROM的应用 例：设计实现峰-峰值为5V，中值为2.5V，频率为50Hz的正弦波信 号发生器。
用128个采样点生成正弦 波，则 问题1：采样点之间的时间间 隔是多少？ 问题2：每个采样点的幅值为 多少？
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
timer clk rst
singen
addr
FPGA
ROM128
addr[6..0] q[7..0]
clock
DAC08 32
q DI7
…
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
元件timer： clk,rst : IN STD_LOGIC; cout : OUT STD_LOGIC; 设输入时钟为500kHz，输出周期为156us的时钟信号, 计数值为
EDA技术基础
第六章 宏功能模块与IP应用
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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；
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6.1 宏功能模块概述
LPM（Library of Parameterized Modules）即参数可设置模块库。 Altera器件的某些硬件功能必须用宏功能模块才可以使用，如LPM加 法器、乘法器、锁相环PLL、ROM存储器、RAM存储器等。
接着输入每个存储单元的数据。（将鼠标放在地址栏上，单击右 键可选择所用的进制。）
说明存储单元 的个数
说明每个存 储单元大小
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
准备好初始化文件后，就可以调用工具建立LPM_ROM组件。
选择菜单Tools -> MegaWizard Plug-in Manager，
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
项目中有了3个基本元件，timer和addr都有自己的时序仿真。
由 MegaWi zard生成 提示：若要用原理图实现正弦波发生器， 需要将ROM128.vhd封装成Symbol。
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阅读：教材6.1、6.4、6.5节。
0M_ROM的定制和使用
rom128：128字节的单端口ROM。 输入引脚clk, addr(6 DOWNTO 0)； 输出引脚q(7 DOWNTO 0)。 clk上升沿控制，输入addr和输出q都有寄存器。
addr: 输入引脚clk, rst； 输出引脚addr。
clk上升沿,将地址加1，地址范围：0～127。
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
实验装置上集成有DAC0832，如下图所示，8位输入，输出电压 为0～5V。
Q3：若需要DAC输出幅值为 y，则送给DAC0832的数字 量D应该为多少?
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
用MATLAB计算采样 值和数字量，参考程序如 下 f=。50;w=2*pi*f;N=128; deltat=1/f/N; d=[0:1:N-1]; y=2.5+2.5*sin(w*delta t.*d); DA=255/5.*y; DA=round(DA)
Quartus的MegaWizard Plug-in Manager可以帮助用户建立或修
改宏功能模块的设计文件，用户只需要在自己的设计实体中将已建立的 宏功能模块实例化。
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6.2 LPM_ROM的定制和使用
6.2.1 LPM_ROM的定制
ROM存储器只能读不能写，在下载程序时就需要将初始化数据 写入ROM，因此在设计ROM元件前需要先准备好初始化文件。