第7章 宏功能模块的应用.ppt

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1、第7章宏功能模块的应用【学习目标】通过本章学习学生应了解宏功能模块LPM的含义及应用。重点掌握利用宏功能模块设计存储器、先入先出（FIFO）双口缓冲器、乘法器、嵌入式锁相环和正弦波信号发生器的方法；了解IP核的概念以及分类和复用。7.1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（LibraryofParameterizedModules），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。7.1宏功能模块概述Altera公司提供的宏功能模块与LPM函数主要有：●算术组件：包括累加器、加法器、乘法器和L

2、PM算术函数。●门电路：包括多路复用器和LPM门函数。●I/O组件：包括时钟数据恢复(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。●存储器编译器：包括FIFOPartitioner、RAM和ROM宏功能模块。●存储组件：包括存储器、移位寄存器宏模块和LPM存储器函数。7.2存储器设计7.2.1ROM设计在QuartusⅡ中能接受的初始化数据文件有两种：①MemoryInitializationFile(．mif)格式②Hexadecimal(Intel-Format)File(．hex)格式

3、7.2存储器设计7.2.1ROM设计１.建立．mif格式首先在硬盘上建立一个工作文件夹，然后建立工程文件LMP_ROM并存放在该工作文件夹中。在QuartusⅡ主界面下单击“File”菜单选择“New”命令，并在“New”对话框中单击“Otherfiles”页面，如图7.1所示。7.2存储器设计7.2.1ROM设计图7.1选择数据文件7.2存储器设计图7.2设置数据图7.3数据表7.2.1ROM设计7.2存储器设计7.2.1ROM设计填入数据后如图７.4所示图7.4填入数据7.2存储器设计7.2.1ROM设计用鼠标右键单击窗口边缘的地址栏弹出格式选择窗口，可以从中选择不同的地址格式

4、和数据格式。表中任意数据对应的地址为左列数和顶行数之和。例如，表中任意一个数据８７对应的地址为左列１６，顶行３，则地址为１６+３＝１９，若用１６进制表示为１３Ｈ，表示存储器地址为１３Ｈ内的数据为８７。完成数据输入后，保存文件并命名名为“rom.mif”。7.2存储器设计7.2.1ROM设计2.制定ROM模块步骤如下：（１）在ＱuartusⅡ主界面下单击“Ｔools”菜单，选择“ＭegaWizardPlug_InMange”命令，弹出如图7.5所示对话框。7.2存储器设计图7.5创建新的宏模块7.2.1ROM设计7.2存储器设计图7.6选择ROM宏模块7.2.1ROM设计Memory

5、Compliler7.2存储器设计图7.7设置ROM的地址线位宽和数据线位7.2.1ROM设计图7.8寄存器、使能信号等设置数据位宽为8数据个数存储器类型：AUTO7.2存储器设计7.2.1ROM设计（3）单击“Next”按钮后，弹出如图7.9所示。的对话框进行数据文件的指定，在“Doyouwantto....”一栏中选择“Yes,usethisfileforthememorycontentdata”选项并单击“Browse”按钮选择待指定的文件“rom.mif”。7.2存储器设计图7.9指定数据文件并命名7.2存储器设计7.2.1ROM设计单击“Next”按钮后弹出如图7.10所

6、示的对话框，从而可以看到仿真库的信息。图7.10仿真库的信息7.2存储器设计7.2.1ROM设计单击“Next”按钮后，可以看到关于此ROM的信息概要，最后单击“Finish”按钮完成ROM的创建。图7.117.2存储器设计7.2.1ROM设计(4)ROM创建完成后，将生成的文件为rom.vhd（既可以用于原理图编辑也可以用于顶层文件的实例化），将ROM文件夹中的rom.vhd打开，其代码如例7.1所示。【例7.1】ROM的VHDL源代码LIBRARYieee;USEieee.std_logic_1164.all;LIBRARYlpm;USElpm.all;ENTITYroomIS

7、PORT(address:INSTD_LOGIC_VECTOR(5DOWNTO0);inclock:INSTD_LOGIC;outclock:INSTD_LOGIC;q:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));ENDroom;7.2存储器设计7.2.1ROM设计ARCHITECTURESYNOFroomISSIGNALsub_wire0:STD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);COMPONENTlpm_romGENERIC(inte