EDA技术实用教程 工业和信息化普通高等教育十二五 规划教材立项项目 教学课件 作者 朱娜 张金保 王志强 李建利 第7章Altera的IP工具.pptx

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1、第7章Altera的IP工具7.1基本概念7.1.1IP的概念IP（IntellectualProperty）就是常说的知识产权。美国Dataquest咨询公司将半导体产业的IP定义为用于ASIC、ASSP、PLD等芯片当中的预先设计好的电路功能模块。在可编程逻辑器件(PLD)领域，IP核是指将一些在数字电路中常用但比较复杂的参数可修改的功能块，如DDS、RAM模块、除法器等，让其用户可以直接调用。根据实现的不同，IP可以分为软IP、固IP和硬IP。软IP：用硬件描述语言（HDL）形式描述功能块的行为，但并不涉及用电路实现这些行为。软IP与应用软件的开发

2、过程类似，只是所需的开发软、硬件环境要求较高，尤其是EDA工具软件价格很昂贵。软IP的特点是设计周期短、设计投入少，为后续设计留有很大的发挥空间，增大了IP的灵活性和适用性。缺点是设计中会有一定比例的后续工序无法适应软IP设计，造成一定程度的软IP修改。固IP：完成了综合的功能块，有较大的设计深度，以网表的形式提交用户使用。硬IP：提供设计的最终阶段产品——掩膜（mask）。随着设计深度的提高，后续工序所需要做的事情就越少，灵活性也就降低。7.1.2Altera可提供的IP1．基本宏功能（Megafunction/LPM）（1）算术组件：包括累加器、加法

3、器、乘法器和LPM算术函数等。（2）组合电路：包括多路选择器、比较器和LPM门等。（3）I/O组件：包括时钟数据恢复（CDR）、锁相环（PLL）、双数据速率（DDR）、千兆位收发器件（GXB）、LVDS接收器和发送器、PLL重新配置和远程更新宏功能模块。（4）存储器编译器：包括FIFO、RAM和ROM宏功能模块等。（5）存储组件：包括存储器、移位寄存器宏模块和LPM存储器函数。（6）非Altera的LPM库的各类专业核，如各类单片机IP。2．Altera的IP核与AMPPIP核（MegaCore）Altera的MegaCore可以分为以下4大类：（1）数

4、字信号处理类：ColorSpaceConverter、DSPBuilder、FIR、FFT、ReedSolomon、Virterbi、TurboEncoder/Decoder、NCO；（2）通信类：UTOPIA2、POS-PHY2、POS-PHY3、SONETFramer、RaipidIO、8B10B；（3）接口和外设类：PCIMT32、PCIT32、PCIMT64、PCI32NiosTarget、DDRMemoryI/F、HyperTransport；（4）微处理器类：Nios/NiosII、SRAMinterface、SDRDRAMInterface

5、、FLASHInterface、UART、SPI、ProgrammableIO、SMSCMAC/PHYI/F。使用Altera的IP或AMPP的IP的开发步骤如下：下载MegaCore的安装程序并安装；打开IPToolbench；定制要生成IP的参数；产生IP的封装和网表文件；产生并进行功能仿真；把IP的封装文件和网表文件放在设计工程中并实现设计；下载到器件中做验证和调试；购买许可证。3．MegaWizard管理器为了方便用户使用宏功能模块，QuartusII软件为用户提供了“MegaWizardPlug-In-Manager”，即MegaWizard管

6、理器。它可以帮助用户建立或修改包含自定义宏功能模块变量的设计文件，然后可以在用户自己的设计文件中对这些IP模块文件进行实例化。这些自定义宏功能模块变量基于Altera提供的宏功能模块，包括基本宏功能、MegaCore和AMPP函数。7.2Altera基本宏功能设计实现使用Altera的基本宏功能时，有以下几种方法：（1）通过Altera的IP工具MegaWizard管理器定制基本宏功能参数，生成一个封装文件并调用该封装文件；（2）在设计代码中对宏功能模块直接进行参数化调用；（3）可以根据代码中的HDL语言描述，QuartusII集成的综合器或第三方综合器

7、推出一些基本宏功能，如计数器，乘法器和RAM等。7.2.1基本宏功能定制MegaWizard管理器允许用户选择基本宏功能模块，向导将提供一个供自定义和参数化宏功能模块使用的图形界面，用户可以为其选择合适的参数和需要的输入输出端口设置，再生成用户设计所需的模块文件，确保用户正确设置所有宏功能模块的参数。MegaWizard启动窗口用户可以选择进行以下的操作模式：（1）创建一个新的宏功能（Createanewcustommegafunctionvariation）：用户可以创建一个新的基本宏功能、设置参数、生成输出的文件；（2）编辑一个已存在的宏功能（Edi

8、tanexitingcustommegafunctionvariation）：用