實(shí)驗(yàn)參數(shù)可設(shè)置宏功能模塊的應(yīng)用

關(guān)于實(shí)驗(yàn)參數(shù)可設(shè)置宏功能模塊的應(yīng)用一、參數(shù)可設(shè)置模塊庫(kù)參數(shù)可設(shè)置模塊庫(kù)（LibraryofParameterizedModules，LPM）是Altera公司提供的以圖形或者硬件描述語(yǔ)言模塊形式方便調(diào)用的宏功能塊設(shè)計(jì)者可以根據(jù)設(shè)計(jì)電路的需要，選擇LPM庫(kù)中的適當(dāng)模塊，通過(guò)對(duì)其設(shè)置參數(shù)，完成自己的設(shè)計(jì)需要。不必進(jìn)行重復(fù)模塊的設(shè)計(jì)，而將更多的精力放在其他功能的實(shí)現(xiàn)上,極大地提高了電子設(shè)計(jì)的效率和可靠性。第2頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、參數(shù)可設(shè)置模塊庫(kù)（續(xù)1）1、ALTERA提供的宏功能模塊算術(shù)組件如：累加器、加法器、乘法器、LPM算術(shù)函數(shù)門電路如：多路復(fù)用器和LPM門函數(shù)

I/O組件如：時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）、鎖相環(huán)（PLL）、千兆位收發(fā)器塊（GXB）、LVDS接收器和發(fā)送器等存儲(chǔ)組件和存儲(chǔ)器編譯器如：LPM_ROM、RAM第3頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、參數(shù)可設(shè)置模塊庫(kù)（續(xù)2）算數(shù)組件序號(hào)模塊名稱功能描述1altfp_add_sub浮點(diǎn)加法器、減法器模塊2altfp_div浮點(diǎn)參數(shù)化除法器宏模塊3altfp_mult浮點(diǎn)參數(shù)化乘法器宏模塊4altmemmult參數(shù)化存儲(chǔ)乘法器宏模塊5altmult_accum參數(shù)化乘累加器宏模塊6altmult_add參數(shù)化乘加器宏模塊7altfp_sqrt參數(shù)化整數(shù)平方根運(yùn)算宏模塊8divide參數(shù)化除法器宏模塊9lpm_abs參數(shù)化絕對(duì)值運(yùn)算宏模塊（Altera推薦使用）10lpm_add_sub參數(shù)化加法器-減法器宏模塊（Altera推薦使用）11lpm_compare參數(shù)化比較器宏模塊（Altera推薦使用）12lpm_counter參數(shù)化計(jì)數(shù)器宏模塊（Altera推薦使用）13lpm_divide參數(shù)化除法器宏模塊（Altera推薦使用）第4頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、參數(shù)可設(shè)置模塊庫(kù)（續(xù)3）門電路序號(hào)模塊名稱功能描述1lpm_and/or/xor參數(shù)化與門模塊/或門/異或門模塊2lpm_bustri參數(shù)化三態(tài)緩沖器模塊3lpm_clshift參數(shù)化組合邏輯轉(zhuǎn)化模塊4lpm_constant參數(shù)化常數(shù)發(fā)生器模塊5lpm_decode參數(shù)化解碼器模塊6lpm_inv參數(shù)化反向器模塊7lpm_mux參數(shù)化多路轉(zhuǎn)化器模塊第5頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、參數(shù)可設(shè)置模塊庫(kù)（續(xù)4）I/O組件序號(hào)模塊名稱功能描述1alt4gxb千兆位收發(fā)器模塊2altdq數(shù)據(jù)濾波模塊3altdqs參數(shù)化的雙向數(shù)據(jù)濾波器模塊4altlvds_rx低電壓差分信號(hào)接收器5altlvds_tx低電壓差分信號(hào)發(fā)送器6altpll參數(shù)化的鎖相環(huán)模塊第6頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、參數(shù)可設(shè)置模塊庫(kù)（續(xù)5）存儲(chǔ)組件序號(hào)模塊名稱功能描述1lpm_dff參數(shù)化D觸發(fā)器和移位寄存器模塊2lpm_ff參數(shù)化觸發(fā)器宏模塊3lpm_fifo參數(shù)化單時(shí)鐘FIFO宏模塊4lpm_fifo_dc參數(shù)化雙時(shí)鐘FIFO宏模塊5lpm_latch參數(shù)化鎖存器宏模塊6lpm_ram_dp參數(shù)化雙端口RAM模塊7lpm_rom參數(shù)化ROM宏模塊第7頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、參數(shù)可設(shè)置模塊庫(kù)（續(xù)6）2、調(diào)用宏功能模塊的方法也可通過(guò)菜單Tools→MegaWizardPlug-InManager新建原理圖編輯文件，雙擊打開(kāi)Symbol對(duì)話框調(diào)用第8頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器1、ROM工作原理由地址線（adderss）數(shù)量確定存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù),如：8根地址線address（7..0），共有256個(gè)存儲(chǔ)單元每個(gè)存儲(chǔ)單元能夠保存一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)，成為數(shù)據(jù)位寬2、實(shí)驗(yàn)原理寫存儲(chǔ)單元時(shí)，地址和數(shù)據(jù)的表達(dá)形式

地址：數(shù)據(jù)0010,1000:0001,10008位地址低4位8位地址高4位存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)乘數(shù)a=2乘數(shù)b=8乘積C=16第9頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器設(shè)置存儲(chǔ)單元數(shù)目與數(shù)據(jù)寬度存儲(chǔ)單元數(shù)目數(shù)據(jù)位寬第10頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器3、實(shí)驗(yàn)步驟配置乘法表數(shù)據(jù)文件File→New→MemoryFiles→MemoryInitializationFile（或者HexadecimalIntelFormatFile）第11頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器設(shè)置數(shù)據(jù)文件顯示格式View→CellsPerRow改變表格每行顯示單元個(gè)數(shù)地址顯示進(jìn)制存儲(chǔ)數(shù)據(jù)顯示進(jìn)制第12頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器完成數(shù)據(jù)文件（九九乘法表）保存，文件名romdata.hex地址低4位，十六進(jìn)制表示9地址高4位，十六進(jìn)制表示9存儲(chǔ)數(shù)據(jù)9×9=81第13頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器定制lpm_rom元件Tools→MegaWizardPlug-InManager第14頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器選擇元件及保存位置等第15頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器設(shè)置lpm_rom參數(shù)數(shù)據(jù)位寬存儲(chǔ)單元數(shù)目第16頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器設(shè)置lpm_rom參數(shù)（續(xù)）是否添加使能信號(hào)是否添加清零信號(hào)本例中可以不選擇使能信號(hào)和清零信號(hào)，直接NEXT進(jìn)入下一步設(shè)置第17頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器設(shè)置lpm_rom參數(shù)（續(xù)）單擊Browse選擇數(shù)據(jù)文件第18頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器完成lpm_rom設(shè)置添加定制結(jié)果到當(dāng)前工程中第19頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器頂層文件的設(shè)計(jì)兩種形式：VHDL語(yǔ)言或者原理圖調(diào)用lpm_rom模塊例1：采用VHDL語(yǔ)言libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entitymultipis--定義頂層實(shí)體

port(clk:instd_logic;a:instd_logic_vector(3downto0);--乘數(shù)a，即rom地址低4位

b:instd_logic_vector(3downto0);--乘數(shù)b，即rom地址高4位

q:outstd_logic_vector(7downto0));--乘積q，即存儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為a×bend;architectureoneofmultipiscomponentrom0--調(diào)用rom0，即rom0.vhd聲明

port(address:instd_logic_vector(7downto0); clock:instd_logic; q:outstd_logic_vector(7downto0));endcomponent;beginu1:rom0portmap(clock=>clk,address(7downto4)=>b,address(3downto0)=>a,q=>q);end;第20頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器例2：采用原理圖需要在打開(kāi)rom0.vhd文件的情況下，選擇File→Create/Update→CreateSymbolFilesforCurrentFile，將其轉(zhuǎn)化為原理圖元件總線形式結(jié)構(gòu)注意：另存為與rom0不同名的文件名即可!第21頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器波形仿真新建波形文件→調(diào)入節(jié)點(diǎn)端口→設(shè)置仿真激勵(lì)（過(guò)程同全加器波形仿真）設(shè)置時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘周期設(shè)置第22頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、利用lpm-rom設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器波形仿真（續(xù)）

設(shè)置乘數(shù)、被乘數(shù)

選擇數(shù)制設(shè)置數(shù)值

取消數(shù)值加1操作第23頁(yè),共25頁(yè)，2024年2