《宏功能模块设计》PPT课件.ppt

第8章 宏功能模块设计,8.1 Megafunctions库 8.2 Maxplus2库 8.3 Primitives库,内容,宏功能模块设计,8.1 Megafunctions库,Megafunction库是Altera提供的参数化模块库。从功能上看，可以把Megafunction库中的元器件分为： 算术运算模块（arithmetic） 逻辑门模块（gates） 储存模块（storage） IO模块（I/O）,8.1.1 算数运算模块库,下面以参数化乘法器lpm_mult为例来说明如何在设计中使用宏功 能模块。lpm_mult的基本参数已在下表中给出。,lpm_mult,（1）调用lpm_mult,（2）lpm_mult参数设置,输入输出位宽设置,乘法器类型设置,（3）编译仿真,8位有符号乘法器电路,功能仿真波形,8.1.2 逻辑门库,8.1.3 I/O模块库,8.1.3 I/O模块库,锁相环模块设计举例,参数化锁相环宏模块altpll以输入时钟信号作为参考信号实现锁相，从而输出若干个同步倍频或者分频的片内时钟信号。与直接来自片外的时钟相比，片内时钟可以减少时钟延迟，减小片外干扰，还可改善时钟的建立时间和保持时间，是系统稳定工作的保证。不同系列的芯片对锁相环的支持程度不同，但是基本的参数设置大致相同，下面便举例说明altpll的应用。,（1）输入altpll宏功能模块,选择芯片和设置参考时钟,锁相环控制信号设置,输入时钟设置,（2）编译和仿真,锁相环电路,功能仿真波形,8.1.4 存储模块库,存储器模块设计举例,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。 Quartus II提供的参数化ROM是lpm_rom，下面用一个乘法器的例子来说明它的使用方法，这个例子使用lpm_rom构成一个4位4位的无符号数乘法器，利用查表方法完成乘法功能。,数据线、地址线宽度设置,控制端口设置,添加.mif文件,如下图所示就是基于ROM实现的4位4位的无符号数乘法器电路图，其参数设置为： LPM_WIDTH=8 LPM_WIDTHAD=8 LPM_FILE=mult_rom.mif,仿真结果,8.2 Maxplus2库,Maxplus2库主要由74系列数字集成电路组成，包括时序电路宏模块和运算电路宏模块两大类，其中时序电路宏模块包括触发器、锁存器、计数器、分频器、多路复用器和移位寄存器，运算电路宏模块包括逻辑预算模块、加法器、减法器、乘法器、绝对值运算器、数值比较器、编译码器和奇偶校验器。 对于这些小规模的集成电路，在数字电路课程中有详细的介绍，其调入方法与Megafunction库中的宏模块相同，只是端口和参数无法设置。,计数器74161设计举例,模10计数器,仿真结果,8.3 Primitives库,8.3.1 缓冲器库,8.3.2 引脚库,8.3.3 存储单元库,8.3.4 逻辑门库,8.3.5 其他模块,8-1 采用Quartus II软件的宏功能模块lpm_counter设计一个模60加法计数器，进行编译仿真，查看仿真结果。 8-2 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，进行编译仿真。 8-3 先用lpm_rom设计4bit4bit和8bit8bit乘法器各一个，再用Verilog分别设计4bit4bit和8bit8bit乘法器，比较两类乘法器的运行