宏模块H的使用.doc

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1、·摘要：《EDA技术与VHDL程序开发基础教程》第4章QuartusII操作指南，本章主要介绍Altera公司配套的EDA开发套件QuartusII的使用方法。该软件在大学教学中使用最为广泛。通过介绍QuartusII工具的设计流程、嵌入式逻辑分析仪和宏单元模块的使用，力求使读者熟练掌握现代数字系统的设计流程和仿真验证方法。本小节为大家介绍LPM_ROM宏模块的工作原理。·标签：EDA  VHDL  EDA技术与VHDL程序开发基础教程4.3 LPM_ROM宏模块的使用Altera器件提供了一系列宏功能模块供

2、设计者使用，如片上存储器、DSP模块、LVDS驱动器、嵌入式PLL及SERDES和DDIO电路等。这些模块的应用主要是为了提高EDA电路设计的效率和可靠性。设计者只要根据实际电路的设计需要，选择LPM库中的适当模块，为其设定适当的参数，便可以满足自己的设计指标，从而成功地达到优秀电子工程师的设计成果。LPM功能模块内容丰富，每一模块的功能、参数含义、使用方法、硬件描述语言、模块参数设置及调用方法都可以在QuartusII的帮助文档中查到。本节以一个正选信号发生器为例介绍LPM_ROM的使用方法。4.3.1 L

3、PM_ROM宏模块的工作原理图4-27为正弦信号发生器的模块化结构，可以看出该信号发生器由以下4部分组成：计数器正弦信号数据ROMVHDL顶层设计D/A转换器 图4-27 正弦信号发生器结构在上述结构中，顶层文件在FPGA中实现包含ROM地址信号发生器和正弦数据ROM两部分。其中，ROM地址信号发生器由一个5位计数器实现，正弦数据ROM由LPM_ROM模块构成。LPM_ROM的底层是FPGA中的EAB或M4K等模块。正弦信号数据的采样率是64，即CLK频率为正弦信号频率的64倍。4.3.2 初始化数据文件由图

4、4-27可知，正弦信号的数据ROM是通过LPM_ROM宏模块生成的。目前，QuartusII能接受的LPM模块的初始化数据文件的格式有两种，即MemoryInitializationFile(.mif)格式和HexadecimalFile(.hex)格式。下面以64点正弦波形数据为例使用.mif文件进行说明。首先在QuartusII中打开ROM数据文件编辑窗口，即选择File

5、New命令，在New对话框中切换到Otherfiles选项卡，再选择MemoryInitializationFile选项，单击OK按钮

6、后产生ROM数据文件大小选择窗口。这里采用64点8位数据的情况，可选ROM的数据数Number为64，数据宽Wordsize取8位。单击OK按钮，将出现如图4-28所示的空mif数据表格，表格中的数据为10进制形式，任一数据(如第三行的99)对应的地址为左列数与顶行数之和)。将波形数据填入此表中，完成后在File菜单中单击Saveas命令，保存此数据文件。在这里不妨取名为romd.mif。 图4-28 mif文件的数据当然，除了QuartusII之外，还可以用其他编辑器设计MIF文件，只要格式符合要求，均能够

7、被正常使用。设计者甚至可以编写C语言程序生成目标MIF文件或者利用MATLAB来生成。由于这些方法超出了本书的范围，在此不做过多的讨论，有兴趣的读者可以参阅相关资料。4.3.3 定制LPM_ROM元件（1）在设计正弦信号发生器前，必须首先完成存放波形数据ROM的设计。利用MegaWizardPlug-InManager可以定制正弦信号数据ROM宏功能模块，并将以上的波形数据加载于该ROM中，具体步骤如下。1.打开MegaWizardPlug-InManager打开MegaWizardPlug-InManage

8、r的初始对话框。选择Tools

9、MegaWizardPlug-InManager命令，弹出图4-29所示的对话框，选择Createanewcustommegafunctionvariation单选按钮，即定制一个新的模块。 图4-29 MegaWizardPlug-InManager对话框单击Next按钮，出现图4-30所示的窗口，在左栏选择Storage项下的ROM:1-PORT，再选Cyclone器件和VHDL语言方式，最后输入ROM文件存放的路径和文件名：F:VHDLsin_gntdata_rom

10、.vhd，单击Next按钮。 （点击查看大图）图4-30 LPM宏功能设定2.选择ROM控制线和地址、数据线在图4-31和图4-32所示的窗口中选择地址与数据的位宽分别为6和8，选择地址所存控制信号inclock，去除输出锁存功能。 （点击查看大图）图4-31 选择data_rom模块数据线和地址线宽度 （点击查看大图）图4-32 选择地址锁存信号inclock4.3.3 定制LPM_ROM元件（2