FPGA原理图方式设计流程图

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简述fpga的开发流程

简述fpga的开发流程
简述FPGA的开发流程
FPGA开发流程是由一系列相关步骤组成的。

它可以分为前期设计环境的构建、FPGA及外围电路的设计、FPGA编程、系统烧写和调试等五个主要步骤。

一、构建设计环境
首先，需要构建FPGA的设计环境，安装设计软件，如Xilinx ISE、Quartus等，这些软件可以支持FPGA设计，建立设计环境，提供设计使用。

紧接着，对开发板进行硬件测试，检查硬件是否正常可用，以确保下一步无硬件问题，提高开发效率。

二、FPGA及外围电路设计
接下来进行FPGA及外围电路的设计，设计者可以根据具体需求，使用Verilog HDL或VHDL等语言编写FPGA及外围电路的原理图，经过仿真，验证无误后，进入下一步。

三、FPGA编程
在FPGA及外围电路设计完成后，就可以进行FPGA的编程，即将设计好的原理图编译为FPGA的可烧写文件，如.JED、.BIN等，此时可以使用烧录器进行FPGA编程，将编译加载到目标FPGA芯片中。

四、系统烧录
编程完成后，FPGA芯片可以正常工作，此时需要将系统烧录到FPGA上，使其和外围电路组成完整的系统，以满足应用需求。

五、调试
最后一步是进行系统的调试，这个步骤并不仅仅是测试芯片本身，而是测试整个系统的功能，确保系统能够按照预期工作。

通过以上步骤即可完成FPGA的开发。

FPGA开发基本流程包括：设计输入、设计仿真、设计综合...

FPGA开发基本流程包括：设计输入、设计仿真、设计综合、布局布线，它们的连接关系如图1 所示。

图1 FPGA 开发流程图
设计综合是整个FPGA 设计流程中一个重要的步骤，它将HDL 代码生成用于布局布线的网表和相应的约束。

而且随着新一代FPGA 芯片频率和密度的增长，时序收敛问题越来越严重，综合已经成为整个设计成败的关键。

通常芯片供应商的FPGA 软件中都包含综合功能，但它相对简单，不能适应新一代FPGA 芯片的发展，需要更加专业的综合工具来优化设计，Precision RTL 综合就是其中之一。

FPGA开发流程及的设计工具

09.03.2021
第2章
14
辅助设计工具
⊿ iMPACT iMPACT配置器可以完成配置文件的分割组合，配置文
件格式的转换，实现将配置文件下载到FPGA或相应的存储器等功能。它的主要功能是下载、回读与校验配置数据，调试配置过程中出现的问题。
⊿ 功耗仿真器(XPower) 功耗仿真器(XPower)是估计设计功耗的工具，帮助
09.03.2021
第2章
16
IP核输入 ⊿IP核生成器提供了大量的成熟、高效IP核为用户所用。lP
核生成器可生成的IP核功能繁多，从简单的基本设计模块到复杂的处理器等一应俱全。配合Xilinx网站的IP中心使用，能大幅度减轻工程师的工作量，提高设计质量。 ⊿Core Generator可生成的IP核大致分为10大功能模块：基本模块、通信与网络模块、数字信号处理模块、数学功能模块、存储器模块、微处理器、控制器与外设模块、标准与协议设计模块、语音处理模块、标准总线模块、视频与图像处理模块等。这些功能涵盖了从基本设计单元到复杂功能样机的众多成熟设计。而且每次ISE的升级补丁中都会有IP核的升级，另外用户可以通过Xilinx的IP中心查询更多的IP信息。 ⊿如果用户设计只是针对 FPGA应用的，使用IP核能避免重复设计，缩短工程时间，提高工作效率。这些IP核是根据 Xilinx的FPGA器件特点和结构而设计，直接用Xilinx FPGA底层硬件原语描述，充分发挥了FPGA的功能，其实现结果在面积和速度上都令人满意。
PCB系统设计人员设计电源系统功率。 ⊿ 在线逻辑分析仪(Chip Scope Pro)
在线逻辑分析仪(Chip Scope Pro)是Xilinx与Agilent 合作开发的FPGA在线片内信号分析工具，它的主要功能是通过JTAG口，在线实时地读出FPGA的内部信号。

FPGA开发平台硬件系统设计及实现

研发设计 I RESEARCH DESIGN樓块图1系统总体设计框图近几年，随着FPGA (可编程逻辑器件）规模的日益增大，我国数字电路设计取得了迅猛发展，硬件设计环境不断向实用化、可靠化方向发展，为功能电路设计工作的有序开展提供了硬件支持。

为此，如何科学设计和实现FPGA 开发平台硬件系统、不断完善相关功能电路是相关软件开发人员必须思考和解决的问题。

1.系统总体设计FPGA 开发平台硬件系统主要由网络模块、PS 2接口模块和U S B 模块等模块组成，系统总体设计框图如图1所示。

为了保证该系统的运行性能，相关软件开发人员要重视对这些模块的设计与实现，为用户带来良好的体验感。

1.1网络（D M 900A )模块电路设计网络（DM 900A )作为一种先进的接口芯片，充分利用了以太网的应用优势，具有以下几种特征：①能够实现物理层接口的全面集成；②内部含有FIFO 缓存，主要用于对大量字节的接收和发送：③能够很好地兼容和支持不同类型的主机工作模式；④在HP 证背景下，能够很好地实现自动翻转功能和直接互联功能；⑤能够充分利用tcp /tp 加速器的应用优势，避免CPU 承担过高的存储负担，从而实现对整机运行性能的全面提高：⑥极大地缩短了读写时间。

总之，在以太网控制器的应用背景下，相关软件开发人员要严格遵循相关网络传输标准和要求，从而实现网速的提高和网络环境的优化。

同时，在对网络模块电路进行科学设计的过程中，确保该电路能够实现对相关接口的集成和应用，并采用接口输入的方式将各种接口与芯片进行深度融合，以促进FPGA 开发平台硬件系统向智能化、自动化、信息化方向不断发展。

1.2USB 模块电路设计对于U S B 模块电路而言，为了保证其设计水平，相关软件开发人员要重视对 CY 7C 68013A 芯片的使用，将传输速度设置为摘要：随着社会经济水平的不断提高和信息时代的不断发展，FPGA (可编程逻辑器件）在集成电路领域中取得了良好的应用效果，不仅有效扩大了编程器件电路的数量，还避免了定制电路的局限性，为更好地改进多种逻辑应用功能和结构发挥了重要作用。

基于FPGA的数字电子时钟设计与实现.

课程设计 (论文说明书题目:基于 FPGA 的数字电子时钟设计院 (系 :信息与通信学院专学生姓名:学号:0900240115指导教师:职2012 年 12 月 25 日一、所用设备与器材1.1仪器设备使用仪器设备有 FPGA DE2-70开发板、 PC 机、信号发生器。

图 1 FPGA DE2-70开发板图二.系统方案2.1 设计思想利用数字电子技术、 EDA 设计方法、 FPGA 等技术,设计、仿真并实现一个基于 FPGA 的数字电子时钟基本功能, 其基本组成框图如图 1所示,振荡器采用ALTERA 的 DE2-70实验板的 50MHz 输出,分频器将 50MHz 的方波进行分频进而得到 1Hz 的标准秒脉冲,时、分、秒计时模块分别由二十四进制时计数器、六十进制分计数器和六十进制秒计数器完成,校时模块完成时和分的校正。

扩展功能设计为倒计时功能,从 59分 55秒至 59分 59秒,每秒亮一盏灯报时。

2.1.1课题背景20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高, 同时也使现代电子产品性能更进一步, 产品更新换代的节奏也越来越快。

20世纪 80年代末,出现了 FPGA(Field Progrommable Gate Array, CAE 和 CAD 技术的应用更为广泛,它们在 PCB 设计的原理图输入,自动布局布线及 PCB 分析, 以及逻辑设计,逻辑仿真布尔综合和化简等方面担任了重要的角色,为电子设计自动化必须解决的电路建模,标准文档及仿真测试奠定了基础。

硬件描述语言是 EDA 技术的重要组成部分, VHDL 是作为电子设计主流硬件的描述语言。

本论文就是应用 VHDL 语言来实现秒表的电路设计。

VHDL 语言是标准硬件描述语言,它的特点就是能形式化抽样表示电路结构及行为,支持逻辑设计中层次领域的描述,借用了高级语言的精巧结构简化电路描述,具有电路模拟与验证及保证设计的正确性,支持电路由高层向底层的综合变换,便于文档管理,易于理解和设计重用。

FPGA轻松学习用QuartusII通过原理图完成与门电路设计

FPGA轻松学习用QuartusII通过原理图完成与门电路设计打开QuartusII软件，程序主界面如下：1，新建一个工程点击File——>New Project Wizard，打开创建新工程向导，这里你将完成工程的基本设定选项。

1，Project name and directory——工程的名称与目录2，Name of the top-level design entity——顶层设计实体的名称3，Project files and libraries——项目文件与库4，Target device family and device——目标设备的族类5，EDA tool settings——EDA工具设定这里一般设定好工程名称和目录，顶层设计实体名称以及目标设备族类就可以了，其他的暂时直接使用默认项就可以了。

2，新建一个设计文件通过点击File——>New打开新建文件选择框，由于我们这里使用原理图描述实现的，则文件类型选择Design Files——>Block Diagram/Schematic File，就新建了一个原理图文件，将其保存起来，注意命名要跟前面设置的顶层设计实体名称相同。

3，编写设计文件接下来开始在文件中绘制原理图，这里首先完成与门的添加，点击左侧工具栏中的Symbol Tool按钮，打开Symbol选择框，选择primitives——>logic——>and2，点击OK后即可在原理图中添加一个2输入的与门了。

在同样通过Symbol Tool中的加入和primitives——>pin——>output加入输入和输出引脚，然后在原理图中把他们用Orthogonal Node Tool即导线连接起来，双击输入输出引脚，为他们设定好名字，pinA，pinB，pinC，就完成了原理图中的设计。

4，编译（分析综合）点击Processing——>Start——>Start Analysis & Synthesis，进行分析综合，就好像是对程序进行编译，等待片刻，如果没有错误，编译报告会输出出来。

FPGA培训课件

全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
18
PORTS声明：
2023年12月30日星期六
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
19
DATA类型声明：
2023年12月30日星期六
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
20
assign语句：
2023年12月30日星期六
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
behavioral modeling, for the purpose of synthesis.
– Hardware is implied or inferred
– Synthesizable
Synthesis - Translating HDL to a circuit and then
optimizing the represented circuit
21
assign语句：
2023年12月30日星期六
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
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Always 语句：

If there are more than one behavioral
statement inside an always block, the
statements can be grouped using the
行，即在下一语句执行前该赋值语句完成执行。如下所示：
a l w a y s@ (A o r B o r C i n)
b e g i n
T 1 = A & B;
T 2 = B & C i n;
T 3 = A & C i n;
C o u t = T 1 | T 2 | T 3;

FPGA设计方案

FPGA课程设计题目：全天候温度纪录仪的设计与FPGA实现姓名：学号：院系：信息科学与工程学院专业：计算机技术摘要本设计有效的克服了传统的数字温度计的缺点，采用自上而下的设计思路，绘制出了系统结构流程图，最后又在硬件上通过对其进行调试和验证。

基于FPGA在Quartus II13.0软件下应用Verilog HDL语言编写程序,采用ALTRA公司Cyclone- IV系列的EP4CE40F23I7 芯片进行了计算机仿真，并给出了相应的仿真结果。

该电路能够实现很好的测温功能。

关键字：数字温度计；FPGA；Quartus II130.；Verilog HDL；EP4CE40F2317AbstractThis design effectively overcomes the traditional digital thermometer’s wea knesses and takes a top-down approach to design flow chart of system, and fi nally pass the circuits to the hardware to debug and verify it. This design is b ased on FPGA using Verilog HDL language to write program in Quartus II sof tware, adopting EP4CE40F23I7 chip of Cyclone- IV series of ALTRA company for computer simulation and at the same time showing the corresponding sim ulation result. This circuit is able to carry out excellent temperature- measurem ent function.KeyＷords:Digital thermometer；FPGA；Quartus II 13.0；Verilog HDL ；EP4CE40F2317目录一、设计要求 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 选题背景 (1)1.3 设计要求： (1)二、系统设计 (2)2.1 系统设计图 (2)2.2 系统设计说明 (2)三、硬件设计 (2)3.1 FPGA简介 (3)3.2 LCD1602液晶显示 (5)3.3 DS18B20温度传感器 (7)3.4 AT24C02读写模块 (9)3.5 按键模块设计 (10)四、软件设计 (11)4.1 Quartus II软件介绍 (11)4.2 系统架构图 (12)4.3 系统控制器 (12)4.4 系统调试 (13)五、代码附录 (13)5.1 顶层模块 (13)5.2 LCD驱动部分代码 (15)5.3 DS18B20驱动模块 (17)全天候温度纪录仪的设计与FPGA实现一、设计相关1.1 设计题目全天候温度纪录仪的设计与FPGA实现1.2选题背景当今电子产品正向功能多元化，体积最小化，功耗最低化的方向发展。

FPGA配置

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串行时钟(DCLK)在配置结束后内部振荡器关闭。下表列出了DCLK的输出频率。对于Cyclone II FPGA，通过MSEL[]可以选择时钟为20MHz或40MHz。配置的时间与配置文件大小以及DCLK的频率有关，关于AS 方式配置时间的估算请见下一小节。
器件 Cyclone Cyclone II
VCC VCC VCC VCC
R1 10k 10k
R2 JTAG接口 1 3 5 7 9 2 4 6 8 10
VCC (1)
Cyclone(Cyclone II) FP GA
nCE nSTATUS CONF_DONE nCONFIG MSEL0 MSEL1 DATA0 DCLK TCK TDO TMS TDI
12
另外，不同型号FPGA的配置文件大小不同，下表中列出了FPGA在
不压缩情况下二进制配置文件(.rbf)的最大大小。设计者可以根据配置文件的大小来选择合适的配置器件和其它存储器。并可使用压缩功能，来
减小配置文件的大小。
器件类型器件型号 EP1C3 数据大小（Bits）数据大小（Bytes） 627,376 78,422
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2.2 主动串行配置(AS)的配置时间估算
主动串行配置时间为串行配置器件数据传送到FPGA的时间，
这取决于DCLK的频率以及配置文件的大小。以Cyclone EP1C6器件为例，非压缩的.rbf格式配置文件的
大小为1167216位、DCLK最低频率为14MHz(71ns)，则最大
配置时间为： 1167216*71ns＝82872336ns≈83ms
1. FPGA配置
配置(configuration)是对FPGA的内容进行编程的过程。每次上电后都需要进行配置是基于SRAM工艺FPGA的一个特

FPGA设计流程

培训资料@数字化工程中心 2007
如何观察结果
• RTL Viewer • 可能会有一些库IP替换
培训资料@数字化工程中心 2007
Synthesis（综合）
输入：器件无关的门级网表输出：器件相关的门级网表把使用通用逻辑描述的设计转换为LE和器件 Memory块（例如M4K Block）来描述是器件相关的描述形式综合的结果是得到基于某种型号的FPGA的网表
– Register Retiming – Logic Duplication – Critical Logic Optimization
关于物理综合的概念，请GOOGLE “使用基于图形的物理综合加快FPGA设计时序收敛” 培训资料@数字化工程中心 2007
Register Retiming
问题1. 哪个 fMAX 大？为什么？问题2. 哪些电路逻辑改变了？哪些没变？
输入：器件相关的门级网表输出：各个顶层模块的位置、大小信息标定各个顶层模块在FPGA中的位置规划的依据：关键路径布线延时最小
培训资料@数字化工程中心 2007
Timing Closure Floor Plan
培训资料@数字化工程中心 2007
Place & Route（FIT）
输入：带有位置信息的网表输出：带有位置信息和连线关系的网表把器件放置到位并连线观察 Chip Editor 中的LE，MEM Block 和布线通道
FPGA D 3 IN D 1 CLK Q D 2 Q D 4 Q OUT2 Q OUT1
DFF: setup = 2ns, hold = 1ns, c2q = 1ns
培训资料@数字化工程中心 2007
静态时序分析（STA）

FPGA的设计开发流程主要包括四个步骤设计输入(DesignEntry)(精)

FPGA的设计开发流程主要包括四个步骤：设计输入（Design Entry）、仿真（Simulation）、综合（Synthesis）及布局布线（Place & Route）。

1. 设计输入（Design Entry）Summit公司的VisualHDL、Mentor公司的Renoir、Aldec公司的ActiveHDL。

均支持图文混合的层次化设计。

三者都提供PC版本，VisualHDL还有工作站版本。

图形输入包括状态图、真值表、流程图、方框图等。

其中流程图输入方法是Renoir独有的。

文本输入包括VHDL和Verilog，上述工具都而且同时支持两种语言。

Renoir支持HDL2GRAPH，即从VHDL/Verilog语言模块转换到图形。

这一特性有助于分析已有HDL的语言结构。

ActiveHDL提供HDL语法高亮显示、自动产生文本结构、自动格式化文本等非常有益的文本编辑浏览特性。

Renoir和VisualHDL甚至不提供最基本的HDL语法高亮显示。

2. 仿真（Simulation）仿真包括功能仿真和时序仿真。

其中，功能仿真在布局布线之前；时序仿真在布局布线之后。

仿真工具有Mentor公司的Modelsim和Aldec公司的ActiveHDL，二者同时支持VHDL和Verilog的仿真。

Cadence公司也提供仿真工具，似乎对Verilog的支持更强，没有评估过。

Modelsim同时提供PC和工作站版本，ActiveHDL只有PC版本。

其中Modelsim是工业界应用最广的仿真工具，已经成为事实上的标准。

界面简洁，仿真速度快，功能强大而稳定。

ActiveHDL提供图示化仿真激励输入，而且有testbench的自动生成模板，这些特性都是独有的。

而且语言的在线帮助系统非常好。

3. 综合（Synthesis）综合工具实现从HDL语言到FPGA或ASIC网表的生成。

目前有Synopsys公司的FPGA Compiler II、Mentor公司的Examplar和Synplify公司的Synplicity。

毕业设计(论文)-基于fpga的函数信号发生器的设计与实现[管理资料]

基于FPGA的函数信号发生器的设计与实现摘要波形发生器己成为现代测试领域应用最为广泛的通用仪器之一，代表了信号源的发展方向。

直接数字频率合成(DDS)是二十世纪七十年代初提出的一种全数字的频率合成技术，其查表合成波形的方法可以满足产生任意波形的要求。

由于现场可编程门阵列(FPGA)具有高集成度、高速度、可实现大容量存储器功能的特性，能有效地实现DDS技术，极大的提高函数发生器的性能，降低生产成本。

本文首先介绍了函数波形发生器的研究背景和DDS的理论。

然后详尽地叙述了用FPGA完成DDS模块的设计过程，接着分析了整个设计中应处理的问题，根据设计原理就功能上进行了划分，将整个仪器功能划分为控制模块、外围硬件、FPGA器件三个部分来实现。

最后就这三个部分分别详细地进行了阐述。

本文利用Altera的设计工具QuartuSH并结合VeI’i1og一HDL语言，采用硬件编程的方法很好地解决了这一问题。

论文最后给出了系统的测量结果，并对误差进行了一定分析，结果表明，，、三角波、锯齿波、方波，通过实验结果表明，本设计达到了预定的要求，并证明了采用软硬件结合，利用FPGA技术实现波形发生器的方法是可行的。

关键词:函数发生器，直接数字频率合成，现场可编程门阵列The Design and Realize of DDS Based on FPGAAbstractArbitrary Waveform Generator(AWG) is one of the most popular instruments in modern testing domains，Which represents the developing direction of signal sources· Direct Digital frequency Synthesis(DDS) advance dearly in full digital technology for frequency synthesis，its LUT method for synthes waveform .Adapts togenerate arbitrary Waveform· Field programable GateArray(FPGA)has the feature sof Iargeseale integration,high working frequency and ean realize lal’ge Memory,50FPGAeaneffeetivelyrealizeDDS.The of Corporation Altera ehosen to do the main digitalProcessing work，which based on its large sale and highs Peed. The 53C2440MCU ehosenasa control ehip· Inthisdesign,how to design the fpga chip and theInter faee between the FPGA and the control ehiP the the method ofSoftware and hardware Programming,the design used the software Quartus11 and languageverilog一HDL solves ，the PrineiPle of DDS and Basis of EDA technology introdueed Problem is the design are analyzed and the whole fun into three Parts:masterehiP，FPGA deviee and PeriPheral three Parts are described indetail disadvantage and thing sneed toadv anceareal Of the dissertation,or asquare wave with in the frequency rangeto20MHz .Planed and the way to use software and hardware Programming method and DDS Technology to realize Functional Waveform Generatoravailable.Keywords:DDS;FPGA;Functional Waveform Generator目录第一章绪论 ................................................ IV ............................................................................................................... IV ................................................................................................................. V ......................................................................................................... V....................................................................................................... VI .............................................................................................................. VII ...................................................................................................... VIIDMA输出方式.......................................................................... VII...................................................................................................... VII..................................................................................................... V III 第二章直接数字频率合成器的原理及性能 ................................................ I .................................................................................................................. I .......................................................................................................... I......................................................................................................... I I DDS原理 ............................................................................................. I II 第三章基于FPGA的DDS模块的实现 .......................................................... I (FPGA)简介 ............................................................................................. I II软件并建立工程 ....................................................................... I I新建Block Diagram/Schematic File并添加模块电路。

1、Altera Quartus II 教程(基于Altera DE2板和原理图设计)

不管是何种 FPGA，同一片 FPGA，如果使用不同的编程配置数据，就可以产生不同的电路功能，因此其使用非常灵活。
目前，FPGA 的主要发展动向是：随着大规模 FPGA 器件的发展，系统设计进入“片上可编程系统”（SOPC）的新纪元；芯片朝着高密度、低压、低功耗方向挺进；国际各大公司都在积极扩充其 IP（知识产权）库，以优化的资源更好的满足用户的需求，扩大市场；特别是引人注目的所谓 FPGA 动态可重构技术的开拓，将推动数字系统设计观念的巨大转变。
Altera Quartus II 入门教程
（基于Altera DE2 板和原理图设计）
广东工业大学自动化学院电子信息科学与技术系
1
徐迎晖
2009 秋
目录
一、FPGA 简介 ............................................................................................ 1 二、DE2 板及 Altera 公司产品简介........................................................... 4 三、Quartus II 使用基础 .............................................................................. 8
四、设计实例 ..................................................................................... 33
功能要求............................................................ 33 设计思路............................................................ 34 方案设计............................................................ 34 详细设计............................................................ 36 设计的实现 .......................................................... 37 评价与改进 .......................................................... 41

QuartusII使用入门及FPGA设计流程

第3章Quartus II使用入门及FPGA设计流程Quartus II可编程逻辑开发软件是Altera公司为其FPGA/CPLD芯片设计推出的专用开发工具，是Altera公司最新一代功能更强的EDA开发软件，可完成从设计输入，综合适配，仿真到下载的整个设计过程。

Quartus II提供了一个完整的多平台开发环境，它包含FPGA和CPLD整个设计阶段的解决方案。

Quartus II集成环境包括以下内容：系统级设计，嵌入式软件开发，可编程逻辑器件设计、综合、布局和布线，验证和仿真。

Quartus II也可以直接调用Synplify Pro、ModelSim等第三方EDA 工具来完成设计任务的综合与仿真。

Quartus II与MATLAB和DSP Builder结合可以进行基于FPGA的DSP系统开发，方便快捷。

Quartus II还内嵌SOPC Builder，可实现SOPC系统的开发。

Quartus II 9.0主界面如图3.1示。

图 3.1 Quartus II 9.0界面3.1 Quartus II 基本设计流程Quartus II 设计的主要流程包括创建工程、设计输入、分析综合、编译、仿真验证、编程下载等，其一般流程如图 3.2所示。

下面以硬件描述语言输入法设计计数器为例，说明Quartus II 的设计流程。

3.1.1 创建工程使用Quartus II 设计电路被称作工程。

Quartus II 每次只进行一个工程，并将该工程的全部信息保存在同一个文件夹中。

开始一项新的电路设计，首先要创建一个文件夹，用以保存该工程的所有文件。

之后便可通过Quartus II 的文本编辑器编辑Verilog 源文件并存盘。

3.1.2 设计输入Quartus II 中包含原理图输入和硬件描述语言输入两种方法。

（1）原理图输入原理图输入的优点是，设计者不必具有诸如编译技术、硬件描述语言等新知识就能迅速入门，完成较大规模的电路系统的设计，且具有直观，易于理解的特点，适合于初学者使用。

EDA课程设计-脉冲序列检测器的设计

摘要：脉冲序列检测器广泛应用于现代数字通信系统中,随着通信技术的发展，对多路脉冲序列信号检测要求越来越高。

随着器件复杂程度的提高,电路逻辑图变得过于复杂,不便于设计。

VHDL(VHSIC Hardware Description Language)是随着可编程逻辑器件的发展而发展起来的一种硬件描述语言。

VHDL具有极强的描述能力,能支持系统行为级、寄存器输级和门级三个不同层次的设计。

本文针对传统的脉冲序列检测器方案,提出了一种基于FPGA的脉冲序列检测器设计的新方案，该方案基于当今通讯信息产业的发展，不断追求较低数据传输误码率，其中较为成熟的编码方法如汉明码、奇偶校验码、循环冗余码等编码技术，被广泛应用于计算机、电子通信、控制等各个领域。

其中汉明码是一种能够纠正一位错码检测两位错码且编码效率较高的线性分组码。

实验模块是采用VHDL语言编写，结合EDA技术基于FPGA在数字逻辑领域的优势和软件设计来实现，本实验包含五个模块，分别为编码模块、译码模块、寄存器模块、序列检测器以及顶层模块，该序列检测器最大的特点是能够在检测传输数据的同时检测到所有一位或两位错码并纠正一位错码数据。

关键词: FPGA 硬件描述语言VHDL 序列检测器汉明码目录1 FPGA简介什么是FPGA (5)1.2 FPGA由什么构成 (6)1.3 FPGA设计步骤 (6)1.4 硬件描述语言VHDL (11)2 序列检测器的设计特点及原理2.1 实验设计的特点 (13)2.2 汉明码编码和译码原理 (14)3 系统分析及总体设计3.1 系统工作过程分析 (15)3.2 系统工作框图 (15)3.3 功能模块的功能介绍 (16)4 功能分模块设计4.1 编码模块 (16)4.2 译码模块 (17)4.3 特殊寄存器模块 (19)4.4 序列检测器模块 (20)4.5 顶层模块 (21)5 硬件的制作与调试 (22)6 实验总结 (22)7 致谢 (22)8 参考文献 (23)引言：本创新题目基于当今通讯信息产业的发展，不断追求较低数据传输误码率，编码纠错技术日益成熟的背景下，随着差错控制编码技术的蓬勃发展，作为信道传输过程抗干扰的有效手段，其中较为成熟的编码方法如汉明码、奇偶校验码、循环冗余码等编码技术，被广泛应用于计算机、电子通信、控制等各个领域。

完整版华为fpga设计规范VerilogHdl

FPGA设计流程指南、八、,前言本部门所承担的FPGA 设计任务主要是两方面的作用：系统的原型实现和ASIC 的原型验证。

编写本流程的目的是：在于规范整个设计流程，实现开发的合理性、一致性、高效性。

形成风格良好和完整的文档。

实现在FPGA 不同厂家之间以及从FPGA 到ASIC 的顺利移植。

便于新员工快速掌握本部门FPGA 的设计流程。

由于目前所用到的FPGA 器件以Altera 的为主，所以下面的例子也以Altera 为例，工具组合为modelsim + LeonardoSpectrum/FPGACompilerII + Quartus ，但原则和方法对于其他厂家和工具也是基本适用的。

目录1. 基于HDL 的FPGA 设计流程概述 (1)1.1 设计流程图 (1)1.2 关键步骤的实现 (2)1.2.1 功能仿真 (2)1.2.2 逻辑综合 (2)1.2.3 前仿真 (3)1.2.4 布局布线 (3)1.2.5 后仿真(时序仿真) (4)2. Verilog HDL 设计 (4)2.1 编程风格( Coding Style )要求 (4)2.1.1 文件 (4)2.1.2 大小写 (5)2.1.3 标识符 (5)2.1.4 参数化设计 (5)2.1.5 空行和空格 (5)2.1.6 对齐和缩进 (5)2.1.7 注释 (5)2.1.8 参考C 语言的资料 (5)2.1.9 可视化设计方法 (6)2.2 可综合设计 (6)2.3 设计目录 (6)3. 逻辑仿真 (6)3.1 测试程序( test bench) (7)3.2 使用预编译库 (7)4. 逻辑综合 (8)4.1 逻辑综合的一些原则 (8)4.1.1 关于LeonardoSpectrum (8)4.1.1 大规模设计的综合 (8)4.1.3 必须重视工具产生的警告信息 (8)4.2 调用模块的黑盒子( Black box )方法 (8)参考修订纪录10101. 基于HDL的FPGA设计流程概述1.1设计流程图（1）设计定义说明：逻辑仿真器主要指modelsim，Verilog-XL等。

FPGA_原理图输入方法

出来
图4-6 选择最后实现本项设计的目标器件
图4-7 对工程文件进行编译、综合和适配等操作
选择编译器
编译窗
消去Quartus适配操作
选择此项
消去这里的勾
完成编译！
步骤5：时序仿真
首先选择此项，为仿真测试新建一个文件
选择波形编辑器文件
(1) 建立波形文件。
从SNF文件中输入设计文件
的信号节点
图4-10 在Options菜单中消去网格对齐Snap to Grid的选择(消去对勾)
(4) 设定仿真时间。
选择END TIME 调整仿真时间
区域。
图4-11 设定仿真时间
选择60微秒比较合适
(5) 加上输入信号。
(6) 波形文件存盘。
用此键改变仿真区域坐标到合适
位置。
点击‘1’，使拖黑的电平为高电平
图4-30 测频时序控制电路
图4-31 测频时序控制电路工作波形
4.2.4 频率计顶层电路设计
图4-32 频率计顶层电路原理图(文件：ft_top.gdf)
图4-33 频率计工作时序波形
4.2.5 设计项目的其他信息和资源配置
(1) 了解设计项目的结构层次
图4-34 频率计ft_top项目的设计层次
(2) 计数器电路实现
图4-25 调出元件74390
图4-26 从Help中了解74390的详细功能
(3) 波形仿真
图4-27 两位十进制计数器工作波形
4.2.2 频率计主结构电路设计
图4-28 两位十进制频率计顶层设计原理图文件
图4-29 两位十进制频率计测频仿真波形
4.2.3 测频时序控制电路设计
4.3 参数可设置LPM兆功能块

FPGA原理图方式设计流程图

2 Quartus II软件的使用、开发板的使用本章将通过3个完整的例子，一步一步的手把手的方式完成设计。

完成这3个设计，并得到正确的结果，将会快速、有效的掌握在Altera QuartusII软件环境下进行FPGA设计与开发的方法、流程，并熟悉开发板的使用。

2.1 原理图方式设计3-8译码器一、设计目的1、通过设计一个3-8译码器，掌握祝组合逻辑电路设计的方法。

2、初步了解QuartusII采用原理图方式进行设计的流程。

3、初步掌握FPGA开发的流程以及基本的设计方法、基本的仿真分析方法。

二、设计原理三、设计容四、设计步骤1、建立工程文件1）双击桌面上的Quartus II的图标运行此软件。

开始界面2）选择File下拉菜单中的New Project Wizard，新建一个工程。

如图所示。

新建工程向导3）点击图中的next进入工作目录。

新建工程对话框4）第一个输入框为工程目录输入框，用来指定工程存放路径，建议可根据自己需要更改路径，若直接使用默认路径，可能造成默认目录下存放多个工程文件影响自己的设计，本步骤结束后系统会有提示（当然你可不必理会，不会出现错误的）。

第二个输入框为工程名称输入框。

第三个输入框为顶层实体名称输入框，一般情况下保证工程名称与顶层实体名称相同。

设定完成后点击next。

指定工程路径、名称5）设计中需要包含的其它设计文件，在此对话框中不做任何修改，直接点击next。

工程所需其它文件对话框6）在弹出的对话框中进行器件的选择。

在Device Family框中选用Cyclone II，然后在Available device框中选择EP2C35F484C8,点击next进入下一步。

器件选择界面7）下面的对话框提示可以勾选其它的第三方EDA设计、仿真的工具，暂时不作任何选择，在对话框中按默认选项，点击next。

第三方EDA工具选择8）出现新建工程以前所有的设定信息后，点击finish完成新建工程的建立。

硬件电路设计流程系列--原理图设计

一、设计前的准备工作1.1 规划好各种电容值，电阻值，电感值，磁珠，二极管的封装1.1.1 陶瓷电容，统一命名为C…0.1Uf, 0.01Uf, 0.001uF的建议用C0402封装，这样Layout时，才能尽可能的把去耦电容放到BGA的底下，减少引线电感1uF以下的不常见电容用C0603（如560pF，27pF，10pF等）2.2uF-10uF的建议用C08051.1.2 极性电容*_P使用极性电容时，要考虑耐压值，比如同为100UF，封装不同，耐压值就不同47uF以上建议用C3528_P的22uF-47uF的用C1206_P1.1.3 电阻，统一命名为R….0ohm,22ohm,33ohm,10K,20k,2k等用量比较大的，建议用R0402，以减小PCB板的使用面积其它阻值的电阻，包括精密电阻封装建议用R0603功率电阻，要考虑耐功率大小1.1.4 电感，统一命名为L…选定电感的封装的时候，一定要做市场实地调查，同时要考虑电感要承受的电流大小。

建议先评估好电流大小之后，再根据电流的大小去市场上购买电感，然后再回来做封装。

1.1.5 磁珠，统一命名为L…1.1.6 LED灯，统一命名为LED…1.2 规划各芯片的封装，封装名（footprint）库（footprint）可以先不做，但是封装名（footprint）要先定义出名字1.3 设计Symbol从芯片供应商的官方网站上找symbol，或者借助Capture的Internet Component Assistant(ICA)进行检索，如果再找不到就只能自己做symbol了，方法还是建议用把芯片手册中的PIN number和PIN name复制，粘贴，整理到excel中，然后复制到Allegro PCB Librarian part developer中，制作完毕之后再转成Capture的格式。

二、Review原理图时的注意事项1、不能完全相信公版的设计，比如TI某开发板供应商提供了一款DSP的原理图，但是该DSP的原理图的核心芯片的封装和TI现在产品库里面的却不相同，原因就是该开发板供应商当时设计时用的是TI的样片，而该样片和后来release的产品的封装不同。