毕业论文——基于FPGA的集成块测试仪设计

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1、I本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：基于FPGA的集成块测试仪设计学院：＿大数据学院＿＿专业：电子信息科学与技班级：＿＿＿＿学号：＿＿＿学生姓名：＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿年月日II贵州大学本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：基于FPGA的集成块测试仪设计I摘要IIIAbstractIV第一章引言1第二章开发平台介绍22.1开发芯片的选择22.2开发软件平台的选择22.2.1QUARTUS22.2.2AlterModelsim22.2.3AlterEclipse32.2.4Subli

2、metext3第三章EDA设计方法43.1自上而下的（TOP-DOWN）设计理念[3]43.2设计语言的选择[3]53.3HDL设计流程63.4模块化设计7第四章作品设计84.1总体框图设计84.2硬件描述语言设计94.2.1test_74ls00模型的设计94.2.2test_74ls_ab_c模型的设计114.2.3test_74ls_abc_y模型的设计144.2.4my_pll模型的设计174.2.5judge_module模型的设计194.2.6hardware_module模型的设计

3、224.3nios系统软核的定制254.3.1nios设计介绍254.3.2需求分析264.3.3软核设计26II贵州大学本科毕业论文（设计）4.4整体模块连接294.5应用程序软件部分设计304.5.1程序功能分析和概述304.5.2程序流程图设计314.6程序程序软件部分设计314.7模块综合31第五章结论和总结33参考文献34致谢35附录361.硬件描述语言代码361。1模块test_74ls_ab_y361.2模块test_74ls_ab_y381.3模块judge_module402N

4、IOS代码41IV贵州大学本科毕业论文（设计）摘要基于FPGA的集成块测试仪，采用SOPC系（System-on-a-Programmable-Chip），即可编程片上系统，综合了niosII嵌入式处理器，实时时序电路，逻辑电路三大系统。他的功能主要是通过和系统中的数据库进行比较，快速准确检测集成块的功能好坏，同时利用PLL（PhaseLockedLoop)倍频提供频率响应上限检测，利用niosII嵌入式处理器提供人性化的人机交互，同时利用脚本文件维护代码加速工程设计，利用ALTERS公司官方提

5、供的内置原件库进行快速的硬件设计。整个系统综合了verilogHDL和c语言两大语言的优秀特性，融合了EDA设计和软件设计两大体系的优点，无论是响应速度，代码维护难度，代码实现难度都有着优秀的品质。关键词：FPGA；片上系统；SOPC；ALTER；集成块测试仪；IV贵州大学本科毕业论文（设计）Abstract第41页贵州大学本科毕业论文（设计）第一章引言集成块测试平台是用来测试类似74系类芯片等功能是否正确，芯片是否损坏，和相应的参数的平台。随着电子教育在大学的展开，大学生对于动手制作电子设计的

6、需求越来越大，同时对于各种集成块芯片的需求也相应的提高了，但由于学校使用的芯片属于重复利用的产品，经常要对其进行回收再利用，这样子虽然增加了芯片的重复利用率，节约了资源，但由于学生使用芯片会对芯片造成不可预料的损害，有时候芯片自身由于寿命和存储不当也会造成芯片的损坏，造成了学校芯片存储良莠不齐，对于统计芯片数量，和对芯片进行更新的工作造成障碍。纵观当前市场环境，虽然存在集成块测试的平台，但由于其主要用于工业生产，其体积和性价比都不是学校实验室所能接受的，基于这个原因，我决定开开发一款小型的快速的

7、集成块测试平台。平台选用FPGA做为主控芯片，SPOC系统作为其主要设计思路。第41页贵州大学本科毕业论文（设计）第一章开发平台介绍2.1开发芯片的选择为了降低代码的维护性，加速检测速度可扩展性，我选择用FPGA进行集成块测试平台的设计。FPGA有以下几种优点，目前FPGA芯片具有容量大，速度高，集成度高，灵活性强等特点[1]，介于alter公司推出的SPOC系统（SystemonaProgrammable-Chip），FPGA可以兼收cpu的顺序逻辑和EDA设计的并行逻辑各自的优点，同时可以根

8、据项目的需求对cpu进行定制，从而达到最佳性价比。为了使用sopc功能同时保证逻辑门的数量，这里我们使用ALTERAFPGA开发板核心板CYCLONEIVEP4CE。无论是FPGA的工艺水平还是其开发工具，都有了长足的发展[2]。2.2开发软件平台的选择2.2.1QUARTUSEDA软件我们选择Alter公司出品的QuartusIIdesign，QuartusIIdesign是一款可编程逻辑设计平台，其拥有强大设计能力，同时拥有直观的接口，得到数字系统设计者的热爱。当前最新版本是V15.0，考虑