基于FPGA的電路設(shè)計教材

1、基于FPGA的電路設(shè)計主要內(nèi)容nFPGA的開發(fā)流程n設(shè)計輸入n仿真n綜合n布線布局n燒寫n開發(fā)實例n編碼器輸出信號濾波n編碼器輸出信號辨向、計數(shù)n計數(shù)結(jié)果的數(shù)碼管掃描顯示什么是FPGA/CPLD?nPLDnProgrammable Logic Devicen可編程邏輯器件nCPLD/FPGAnComplex Programmable Logic Devicen復雜可編程邏輯器件nField Programmable Gate Arrayn現(xiàn)場可編程門陣列什么是FPGA/CPLD？FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)籃色：邏輯陣列塊紅色：連線資源 黃色：輸入輸出控制塊單片機與FPGA有何區(qū)別？n在功能上，單片機與

2、FPGA有很強的互補性n單片機是程序流程控制。具有性能價格比高、功能靈活、易于人機對話以及良好的數(shù)據(jù)處理等特點nFPGA是時序邏輯控制。FPGA具有高速、高可靠性以及開發(fā)便捷、規(guī)范等優(yōu)點。n對于復雜的設(shè)計任務(wù)，需將FPGA與單片機有機地結(jié)合在一起n單片機負責鍵控、顯示、計算、通信、簡單控制和系統(tǒng)協(xié)調(diào)。nFPGA負責高速、高精度和高穩(wěn)定性等指標的實現(xiàn)。n也就是說，由單片機負責功能上的設(shè)計，F(xiàn)PGA負責指標上的設(shè)計。 VHDL是什么？V H I S C （ Very High Speed Integrated Circuit ）Hardware DescriptionLanguageVHDL: 甚

3、高速集成電路硬件描述語言FPGA開發(fā)環(huán)境介紹nACTEL公司 Libero IDEnALTERA公司 Max+plus II Quartus IInXILINX公司 Xilinx ISE nLATTICE公司 ispLEVER 什么叫綜合？n綜合是軟件描述與硬件實現(xiàn)的一座橋梁。n綜合的功能：根據(jù)設(shè)計者在EDA平臺上完成的針對某個系統(tǒng)項目而采用的文本程序(VHDL)或原理圖，針對給定的硬件結(jié)構(gòu)，進行編譯、優(yōu)化、轉(zhuǎn)換和綜合，最終獲得電路描述文件。n綜合的過程：將電路的高級語言描述轉(zhuǎn)換成低級的，可與FPGA/CPLD基本結(jié)構(gòu)相映射的網(wǎng)表文件。濾波實際輸出波形分析： 實際輸出脈沖波形所帶的毛刺實際是一些相對于正常脈沖周期來說很窄的跳變，這些跳變的電平狀態(tài)的持續(xù)時間很短。濾波原理n對任意輸入的帶毛刺信號，先檢測該信號的跳變沿，然后用一高頻時鐘信號對它將要保持的電平狀態(tài)進行計數(shù)。另外要設(shè)定一個毛刺的最大電平寬度，如認為寬度小于 1s 的信號為毛刺，如果用 8MHZ 的時鐘信號計數(shù) 8次，信號狀態(tài)不改變，就認為它是有用信號，并將它鎖存；否則為毛刺去掉。 濾波的具體實現(xiàn)AFZBFZAB OCCLKCLR QF GAINOUTZCFF