基于宏功能模块的设计.pptxVIP

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）3.4.1乘法器模块3.4基于宏功能模块的设计

算数运算模块库

lpm_mult参数化乘法器lpm_mult宏功能模块的基本参数表

（1）调用lpm_mult

lpm_mult参数设置输入输出位宽设置乘法器类型设置

（3）编译仿真功能仿真波形8位有符号乘法器电路

3.4.3计数器模块计数器输出端口宽度和计数方向设置

计数器模和控制端口设置

更多控制端口设置

模24方向可控计数器电路lpm_counter计数器功能仿真波形

3.4.5锁相环模块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

QuartusII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。02ROM（ReadOnlyMemory，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。013.4.6存储器模块

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=8LPM_WIDTHAD=8LPM_FILE=mult_rom.mif

仿真结果

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。他们的调入方法和Megafunction库中的宏模块是一样的，只是端口和参数无法设置。3.4.7其他模块

计数器74161设计举例模10计数器

仿真结果模10计数器仿真波形

设计举例:基于LPM宏单元库的设计01任务设计模24加法计数器02思路配置lpm_counter宏模块03

LPM宏单元库LibraryofParameterizedModules

LPM宏单元库或门lpm_or异或门lpm_xor多路选择器mux总线选择器busmux多路选择器lpm_mux反相器lpm_inv解码器lpm_decode常数产生器lpm_constant组合逻辑移位器lpm_clshift三态缓冲器lpm_bustri与门lpm_and门单元gates

LPM宏单元库乘法器lpm_multIO单元数字锁相环pll除法器lpm_divide计数器lpm_counter比较器lpm_compare加/减运算器lpm_add_sub绝对值运算器lpm_abs算术运算单元arithmetic

LPM宏单元库双口RAMcsdpram先入先出队列csfifo移位寄存器lpm_shiftregROMlpm_rom输入/输出复用RAMlpm_ram_io输入/输出分开RAMlpm_ram_dq锁存器lpm_latchD触发器lpm_ff存储单元storage

Lpm_mult模块

设置Lpm_mult模块

LPM设计举例输入lpm_counter宏模块

设置lpm_counter宏模块使用端口异步清零aclr、时钟输入clock数据输出q、进位输出cout设定参数LPM_MODULUS=24LPM_WIDTH=5LPM_DIRECTION=“UP”

设置Lpm_counter端口

设置Lpm_counter参数

模24加法计数器

（3）编译和仿真