宏功能模块与IP应用
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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。
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
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。
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
3 基于Quartus II软件，用74161设计一个模99的计数器，个 位和十位都采用8421BCD码的编码方式设计，分别用置0和置1 两种方法实现，完成原理图设计输入、编译、仿真和下载整个过 程。
4 基于Quartus II软件，用7490设计一个模71计数器，个位和 十位都采用8421BCD码的编码方式设计，完成原理图设计输入、 编译、仿真和下载整个过程。
my_vector’high 5
my_vector’low
-5
my_vector’length 11
my_vector’range (5 downto -5)
my_vector’reverse_range (-5 to 5)
习题
1 基于Quartus II软件，用D触发器设计一个2分频电路，并做波形仿 真，在此基础上，设计一个4分频和8分频电路，做波形仿真。 。 2 基于Quartus II软件，用7490设计一个能计时（12小时）、计分 （60分）和计秒（60秒）的简单数字钟电路。设计过程如下： （1）先用Quartus II的原理图输入方式，用7490连接成包含进位输出 的模60的计数器，并进行仿真，如果功能正确，则将其生成一个部件； （2）将7490连接成模12的计数器，进行仿真，如果功能正确，也将其 生成一个部件； （3）将以上两个部件连接成为简单的数字钟电路，能计时、计分和计秒， 计满12小时后系统清0重新开始计时。 （4）在实现上述功能的基础上可以进一步增加其它功能，比如校时功能， 能随意调整小时、分钟信号，增加整点报时功能等。
st5=“101”
2.整数类型：
用户定义的整数类型是标准包中整数类型的子范围。 格式：type 类型名称 is interger 整数范围； 例：type my_integer is integer range 0 to 9;
第7章VHDL宏功能模块与IP核的应用
END;
ARCHITECTURE DACC OF SINGT IS COMPONENT data_rom --调用波形数据存储器LPM_ROM文件：data_rom.vhd声明
PORT(address : IN STD_LOGIC_VECTOR (5 DOWNTO 0);--6位地址信号 inclock : IN STD_LOGIC ;--地址锁存时钟
7.0 宏功能模块概述
宏功能模块LPM:是参数可设置模块库的英语缩写 （Library of Parameterized Modules），这些可 以以图形或硬件描述语言模块形式方便调用的宏 功能块，使得基于EDA技术的电子设计的效率和 可靠性有了很大的提高。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 程师人员的硬件设计成果。
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY SINGT IS
PORT ( CLK : IN STD_LOGIC;
--信号源时钟
DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0) );--8位波形数据输出
black-box申明，用于在使用EDA 综合工具时指定端口方向。 • <输出文件>_inst.tdf ： 宏功能模块包装文件中子设计的AHDL例化示例。 • <输出文件>_inst.vhd ： 宏功能模块包装文件中实体的VHDL例化示例。 • <输出文件>_inst.v ： 宏功能模块包装文件中模块的VerilogHDL例化示例。
宏功能模块与IP应用
宏功能模块与IP应用6.1宏功能模块概述这里主要介绍LPM宏功能模块，它就是Library of Parameterized Modules（参数可设置模块库）的缩写，Altera提供的可参数化功能模块和LPM函数均基于altera器件的结构作了优化设计。
我认为就是已经设计好的最佳的基本电路模块。
在特定器件结构中发挥出最佳性能。
可以使用这些知识产权的参数化模块减少设计和测试的时间。
这些宏功能模块应用于通信，数字信号处理（DSP），PCI和其他总线界面，以及存储器中的宏功能模块。
6.2 LPM计数器模块的使用方法在原有的LPM库中将参数进行设置，最后如下图1图1Quartus II生成的计数器文件CNT4B.vhd如下图Lpm_counter是元件名，是可以从lpm库中调用的宏功能模块元件名；而lpm_counter_component则是在此文件中为使用和调用lpm_counter取的例化名，即参数传递语句中的宏功能模块元件的例化名。
6.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计LPM加法器模块设计LMP乘法器模块设置调用6.4 LPM随机存储器的设置和调用在涉及RAM和ROM等存储器应用的EDA设计开发中，调用LPM模块类存储器是最方便，最经济，最高效和性能最容易满足设计要求的途径。
Quartus能接受两种格式的文件：MIF和HEX。
建立米饭格式的文件然后就是数据类型的定义语句！如整数类型INTEGER，布尔型boolean，标准逻辑类型std_logic等，此外VHDL还允许用户自行定义新的数据类型。
6.5 LPM_ROM的定制和使用方法6.6 在系统存储器数据读写编辑器应用对于Cyclone系列的FPGA，只要对使用的LPM_ROM或LPM_RAM等存储器模块作适当设置，就能利用Quartus的在系统存储器读写编辑器直接通过JTAG口读取或改写FPGA内处于工作状态的存储器中的数据，读取过程不影响FPGA的正常工作。
《VHDL硬件描述语言》课程教学大纲
《VHDL硬件描述语言》课程教学大纲课程代码：ABJD0414课程中文名称: VHDL硬件描述语言课程英文名称：Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language课程性质：必修课程学分数：2学分课程学时数：32学时授课对象：自动化专业本课程的前导课程：电路，模拟电子，C语言程序设计一、课程简介本课程是电类专业的专业基础课，要求学生通过本课程的学习和实验，初步掌握常用EDA工具的使用方法、FPGA的开发技术以及VHDL语言的编程方法。
能比较熟练地使用QuartusII等常用EDA软件对FPGA和CPLD作一些简单电路系统的设计，同时能较好地使用VHDL语言设计简单的逻辑电路和逻辑系统，学会行为仿真、时序仿真和硬件测试技术，为现代EDA工程技术的进一步学习，ASIC器件设计以及超大规模集成电路设计奠定基础。
作为一门专业基础课，除了为现代电子线路课程，软件无线电课程奠定理论和实践方面的基础外，还是其他一些课程的先修课，如微电子导论、现代ASIC设计、硬件描述语言仿真/综合器设计、大规模集成电路设计等。
二、教学基本内容和要求（一）概论介绍现代EDA技术，VHDL概况，介绍自顶向下的系统设计方法以及FPGA和CPLD的基本技术，要求对现代EDA技术及实现工具的使用方法和发展情况有一初步了解。
重点与难点：EDA技术的设计工具（二）EDA设计流程及工具首先介绍基于EDA软件的FPGA/CPLD开发流程和ASIC设计流程，然后分别介绍与这些设计流程中各环节密切相关的EDA工具软件，最后简述QuartusII的基本情况和IP。
重点与难点：EDA仿真设计流程。
（三）FPGA/CPLD结构与应用主要介绍几类常用的大规模可编程逻辑器件的结构和工作原理。
对CPLD的乘积项原理和FPGA的查找表原理分别进行剖析。
最后介绍相关的编程下载和测试技术。
重点与难点：FPGA/CPLD的工作作原理及编程技术。
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
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。
EDA第七章_宏功能模块与IP应用
【例7-2】用其他编辑器（如记事本）产生.mif格式文件 WIDTH = 8; DEPTH = 64; ADDRESS_RADIX = HEX; 正弦波数据可以使用C语言程序来生成 DATA_RADIX = HEX; #include <stdio.h> CONTENT BEGIN #include “math.h” 0 : FF; main() 1 : FE; { 2 : FC; int i; 3 : F9; float s; 4 : F5; for( i=0; i<64; i++ ) …（数据略去） { s = sin(atan(1)*8*i/64); 3D : FC; printf( "%x : %x;\n", i, (int)( (s+1)/2*255) 3E : FE; ); 3F : FF; } END; } 把上述程序编译成可执行文件romgen.exe， 可在DOS命令行下执行： romgen > sin_rom.mif;
(主要用于不支持该Megafunction的第三方EDA工具例化和调用，避免出 现找不到源文件的情况（当然，也就不能实现其功能））
6. 包含仿真波形的html文件：根据用户的配置信息得到的仿真波形，
可供设计者初步评估该定制Megafunction的参数配置是否符合需要。
7.1.3 对Megafunction进行例化
其余宏功能模块在Quartus II上只有其网络链接 使用资料：Help Megafunctions/LPM 利用Megafunction进行项目设计的步骤：
1.利用MegaWizard Plug-In Manager（MegaWizard 插件管理器）建立或修 改包含自定义宏功能模块的设计文件 2.在顶层设计文件中对这些文件进行例化。
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
第7章 QuartusⅡ中的宏功能模块及应用
第七章 QuartusⅡ中的宏功能模块及应用
第7章 QuartusⅡ中的宏功能模块及 应用
Altera宏功能模块是复杂或更高级构建模块，可在 QuartusⅡ设计文件中，与逻辑门或触发器等基本单元一起 使用。 QuartusⅡ7.2开发软件提供的各种宏功能模块，如计数 器、乘法器、存储器、寄存器、锁存器等。
8）单击“Finish”按钮，则原理图编辑窗口中出现了 刚才定制的计数器的图形，添加输入输出端口后，如下图 所示。
参数化四位加法计数器原理图
第七章 结束
lpm_counter元件选择窗口
3）弹出宏功能模块定制管理器对话框2: 对lpm_counter元件的各种参数进行选择，定制适合设计需要的 模块，NEXT。
4）弹出定制lpm_counter元件对话框3: 在“How wide should the ‘q’ output bus be?”此处输入“4”位; 并选择“Up only”(为双边沿有效 ),NEXT。
1 宏功能模块与LPM函数
Altera提供的可参数化宏功能模块和LPM函数均为Altera
器件结构做了优化使用宏功能模块能节省时间，不需要用 户对逻辑进行编码，只需调用合适的宏功能模块即可； 使用宏功能模块方便快捷，通过设置参数便可方便地 将宏功能模块伸缩为不同的大小。
使用宏功能模块能优化设计，可参数化宏功能模块和 LPM函数能更有效地对设计文件进行逻辑综合和器件实现。
2 知识产权IP核
IP核是指将一些在数字电路中常用但比较复杂的功 能块，如FIR滤波器，SDRAM控制器，PCI接口等设计 成可修改参数的模块，让其他用户可以直接调用这些模 块。
3 宏功能模块定制管理器
第7章 QuartusⅡ中的宏功能模块及 应用
Altera宏功能模块是复杂或更高级构建模块，可在 QuartusⅡ设计文件中，与逻辑门或触发器等基本单元一起 使用。 QuartusⅡ7.2开发软件提供的各种宏功能模块，如计数 器、乘法器、存储器、寄存器、锁存器等。
8）单击“Finish”按钮，则原理图编辑窗口中出现了 刚才定制的计数器的图形，添加输入输出端口后，如下图 所示。
参数化四位加法计数器原理图
第七章 结束
lpm_counter元件选择窗口
3）弹出宏功能模块定制管理器对话框2: 对lpm_counter元件的各种参数进行选择，定制适合设计需要的 模块，NEXT。
4）弹出定制lpm_counter元件对话框3: 在“How wide should the ‘q’ output bus be?”此处输入“4”位; 并选择“Up only”(为双边沿有效 ),NEXT。
1 宏功能模块与LPM函数
Altera提供的可参数化宏功能模块和LPM函数均为Altera
器件结构做了优化使用宏功能模块能节省时间，不需要用 户对逻辑进行编码，只需调用合适的宏功能模块即可； 使用宏功能模块方便快捷，通过设置参数便可方便地 将宏功能模块伸缩为不同的大小。
使用宏功能模块能优化设计，可参数化宏功能模块和 LPM函数能更有效地对设计文件进行逻辑综合和器件实现。
2 知识产权IP核
IP核是指将一些在数字电路中常用但比较复杂的功 能块，如FIR滤波器，SDRAM控制器，PCI接口等设计 成可修改参数的模块，让其他用户可以直接调用这些模 块。
3 宏功能模块定制管理器
可参数化宏模块及IP核使用
pin_inc_i[31..0] clk reset_in clken
INPUT VCC INPUT VCC INPUT VCC INPUT VCC
noc
phi_inc_i[31..0] clk reset_n clken
f sin_o[9..0] f cos_o[9..0]
out_v alid
inst
❖ use ieee.std_logic_unsigned.all;
❖ entity address_gen is
❖ port(clk:in std_logic;
❖
address1:out std_logic_vector(5 downto 0));
❖ end address_gen;
❖ architecture one of address_gen is
❖ IP核的使用和宏模块的使用相似，购买到的IP核安装在计算机上后，在QUARTUSII主菜单TOOLS 下MegaWizard Plug-In Manager 对话框左侧栏中的“communication”\“dsp”\和“interface”选项里会 出现所安装的IP核，比如FIR滤波器、PCI总线、NCO数控振荡器等。
❖ ROM的使用操作步骤： ❖ 步骤一：首先要建立ROM内的数据文件；
❖ QUARTUSII开发环境支持的初始化数据文件有两种：.mif格式和.hex格式 ❖ 步骤二：利用“MegaWizardPlug-In Manger”定制ROM宏模块，并将建立好的ROM数据文
件加载到该ROM中； ❖ 定制完成后，可生成的文件有：.vhd、.inc、.cmp、.bsf。 ❖ 在用画原理图方式设计系统顶层文件时，要用到该定制的ROM时就用.bsf后缀的文件 ❖ 在用vhdl设计系统顶层文件时，用到该定制的ROM时就用.vhd后缀的文件进行元建例 化。
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7-4 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）？
实验与设计
7-1．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
7-1．查表式硬件运算器设计
(3) 实验内容2：
7-2 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：
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。
7.2 LPM计数器模块使用方法
（1）打开宏功能块调用管理器。
7.2 LPM计数器模块使用方法
（2）单击Next按钮后打开如图7-3所示的对话框。
7.2 LPM计数器模块使用方法
7.12 DDS实现原理与应用
7.12.1 DDS实现原理
7.12 DDS实现原理与应用
7.12.2 DDS信号发生器设计
习题
7-1 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。
接下页
接上页
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
4．文本方式调用存储器LPM模块
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.1 LPM_ROM的定制调用和测试
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.1 LPM_ROM的定制调用和测试
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.1 LPM_ROM的定制调用和测试
实验与设计
7-3 八位数码显示频率计设计
（1）实验目的： （2）实验原理： （3）实验内容1：
实验与设计
7-3 八位数码显示频率计设计
（1）实验目的： （2）实验原理： （3）实验内容1：
实验与设计
7-3 八位数码显示频率计设计
（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： 演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP36_FTEST_HEX/F_TESTER。
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 1．建立.mif格式文件
（1）直接编辑法。
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
（2）文件编辑法。
1．建立.mif格式文件
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
（3）C等软件生成。
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
（4）专用mif文件生成器。
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.2 LPM存储器模块取代设置
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.3 简易正弦信号发生器设计
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.3 简易正弦信号发生器设计
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.3 简易正弦信号发生器设计
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
实验与设计
7-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（1）实验原理：
实验与设计
7-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（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/。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（5）加入IP授权文件。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（6）选择目标器件，然后对生成的模块进行编译及功能检测。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（6）选择目标器件，然后对生成的模块进行编译及功能检测。
7.10 使用IP Core设计FIR滤波器
7.10 使用IP Core设计FIR滤波器
7-2 LPM_ROM/RAM/FIFO等模块与FPGA中嵌入的EAB、M9K有怎样的 联系？
7-3 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。
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
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
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
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.3 对LPM_RAM仿真测试
7.10 使用IP Core设计FIR滤波器
7.10 使用IP Core设计FIR滤波器
7.11 8051 单片机IP 核应用
7.11 8051单片机IP核应用
7.11 8051单片机IP核应用
7.12 DDS实现原理与应用
7.12.1 DDS实现原理
7.12 DDS实现原理与应用
7.12.1 DDS实现原理
7.3.1 LPM加法器模块设置调用
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.1 LPM加法器模块设置调用
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.1 LPM加法器模块设置调用
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.1 LPM加法器模块设置调用
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.8.3 测试锁相环
7.9 NCO核数控振荡器控振荡器使用方法
（2）进入Core文件生成选择窗。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（3）设置参数。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（3）设置参数。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（4）生成仿真文件。
第7章 宏功能模块与IP应用
7.1 宏功能模块概述
7.1.1 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
7.1 宏功能模块概述
7.1.2 使用MegaWizard Plug-In Manager
7.1.3 在Quartus II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
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
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
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
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
实验与设计
7-4．简易逻辑分析仪设计
（1）实验原理：
实验与设计
7-4．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
7-5 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：
2．存储器的Verilog一般描述
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
3．存储器初始化文件属性应用
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
3．存储器初始化文件属性应用
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP23_DDS/DDSP。
实验与设计
7-6 DDS移相信号发生器设计
（1）实验原理：
（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：
实验与设计
7-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（1）实验原理：
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
1．存储器端口描述
2．存储器的Verilog一般描述
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
7.3.3 乘法累加器的仿真测试
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.4 乘法器的Verilog文本表述和相关属性设置
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.4 乘法器的Verilog文本表述和相关属性设置
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.4 乘法器的Verilog文本表述和相关属性设置
实验与设计
7-8 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。
实验与设计
7-9 VGA简单图像显示控制模块设计
7.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用
（3）再单击Next按钮，打开如图7-4所示的对话框。
7.2 LPM计数器模块使用方法
实验与设计
7-1．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
7-1．查表式硬件运算器设计
(3) 实验内容2：
7-2 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：
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。
7.2 LPM计数器模块使用方法
（1）打开宏功能块调用管理器。
7.2 LPM计数器模块使用方法
（2）单击Next按钮后打开如图7-3所示的对话框。
7.2 LPM计数器模块使用方法
7.12 DDS实现原理与应用
7.12.1 DDS实现原理
7.12 DDS实现原理与应用
7.12.2 DDS信号发生器设计
习题
7-1 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。
接下页
接上页
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
4．文本方式调用存储器LPM模块
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.1 LPM_ROM的定制调用和测试
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.1 LPM_ROM的定制调用和测试
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.1 LPM_ROM的定制调用和测试
实验与设计
7-3 八位数码显示频率计设计
（1）实验目的： （2）实验原理： （3）实验内容1：
实验与设计
7-3 八位数码显示频率计设计
（1）实验目的： （2）实验原理： （3）实验内容1：
实验与设计
7-3 八位数码显示频率计设计
（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： 演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP36_FTEST_HEX/F_TESTER。
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 1．建立.mif格式文件
（1）直接编辑法。
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
（2）文件编辑法。
1．建立.mif格式文件
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
（3）C等软件生成。
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
（4）专用mif文件生成器。
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.2 LPM存储器模块取代设置
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.3 简易正弦信号发生器设计
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.3 简易正弦信号发生器设计
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
7.5.3 简易正弦信号发生器设计
7.5 LPM_ROM的定制和使用示例
实验与设计
7-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（1）实验原理：
实验与设计
7-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（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/。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（5）加入IP授权文件。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（6）选择目标器件，然后对生成的模块进行编译及功能检测。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（6）选择目标器件，然后对生成的模块进行编译及功能检测。
7.10 使用IP Core设计FIR滤波器
7.10 使用IP Core设计FIR滤波器
7-2 LPM_ROM/RAM/FIFO等模块与FPGA中嵌入的EAB、M9K有怎样的 联系？
7-3 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。
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
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
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
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.3 对LPM_RAM仿真测试
7.10 使用IP Core设计FIR滤波器
7.10 使用IP Core设计FIR滤波器
7.11 8051 单片机IP 核应用
7.11 8051单片机IP核应用
7.11 8051单片机IP核应用
7.12 DDS实现原理与应用
7.12.1 DDS实现原理
7.12 DDS实现原理与应用
7.12.1 DDS实现原理
7.3.1 LPM加法器模块设置调用
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.1 LPM加法器模块设置调用
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.1 LPM加法器模块设置调用
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.1 LPM加法器模块设置调用
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.8.3 测试锁相环
7.9 NCO核数控振荡器控振荡器使用方法
（2）进入Core文件生成选择窗。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（3）设置参数。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（3）设置参数。
7.9 NCO核数控振荡器使用方法
（4）生成仿真文件。
第7章 宏功能模块与IP应用
7.1 宏功能模块概述
7.1.1 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
7.1 宏功能模块概述
7.1.2 使用MegaWizard Plug-In Manager
7.1.3 在Quartus II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
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
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
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
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
实验与设计
7-4．简易逻辑分析仪设计
（1）实验原理：
实验与设计
7-4．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
7-5 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：
2．存储器的Verilog一般描述
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
3．存储器初始化文件属性应用
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
3．存储器初始化文件属性应用
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
演示示例：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP23_DDS/DDSP。
实验与设计
7-6 DDS移相信号发生器设计
（1）实验原理：
（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：
实验与设计
7-7 4X4阵列键盘键信号检测电路设计
（1）实验原理：
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
1．存储器端口描述
2．存储器的Verilog一般描述
7.4 LPM 随机存储器的设置和调用
7.4.4 Verilog的存储器描述及相关属性
7.3.3 乘法累加器的仿真测试
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.4 乘法器的Verilog文本表述和相关属性设置
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.4 乘法器的Verilog文本表述和相关属性设置
7.3 基于LPM的流水线乘法累加器设计
7.3.4 乘法器的Verilog文本表述和相关属性设置
实验与设计
7-8 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。
实验与设计
7-9 VGA简单图像显示控制模块设计
7.2.1 LPM_COUNTER计数器模块文本文件的调用
（3）再单击Next按钮，打开如图7-4所示的对话框。
7.2 LPM计数器模块使用方法