基于宏功能模块的设计

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1、3.4基于宏功能模块的设计Megafunction库是Altera提供的参数化模块库。从功能上看，可以把Megafunction库中的元器件分为：算术运算模块（arithmetic）逻辑门模块（gates）储存模块（storage）IO模块（I/O）3.4.1乘法器模块算数运算模块库参数化乘法器lpm_mult宏功能模块的基本参数表lpm_mult（1）调用lpm_mult（2）lpm_mult参数设置输入输出位宽设置乘法器类型设置（3）编译仿真8位有符号乘法器电路功能仿真波形3.4.3计数器模块计数器

2、输出端口宽度和计数方向设置计数器模和控制端口设置更多控制端口设置模24方向可控计数器电路lpm_counter计数器功能仿真波形参数化锁相环宏模块altpll以输入时钟信号作为参考信号实现锁相，从而输出若干个同步倍频或者分频的片内时钟信号。与直接来自片外的时钟相比，片内时钟可以减少时钟延迟，减小片外干扰，还可改善时钟的建立时间和保持时间，是系统稳定工作的保证。不同系列的芯片对锁相环的支持程度不同，但是基本的参数设置大致相同，下面便举例说明altpll的应用。3.4.5锁相环模块（1）输入altpll宏功

3、能模块选择芯片和设置参考时钟锁相环控制信号设置输入时钟设置（2）编译和仿真锁相环电路功能仿真波形ROM（ReadOnlyMemory，只读存储器）是存储器的一种，利用FPGA可以实现ROM的功能，但其不是真正意义上的ROM，因为FPGA器件在掉电后，其内部的所有信息都会丢失，再次工作时需要重新配置。QuartusII提供的参数化ROM是lpm_rom，下面用一个乘法器的例子来说明它的使用方法，这个例子使用lpm_rom构成一个4位×4位的无符号数乘法器，利用查表方法完成乘法功能。3.4.6存储器模块数据

4、线、地址线宽度设置控制端口设置添加.mif文件如下图所示是基于ROM实现的4位×4位的无符号数乘法器电路图，其参数设置为：LPM_WIDTH=8LPM_WIDTHAD=8LPM_FILE=mult_rom.mif仿真结果3.4.7其他模块Maxplus2库主要由74系列数字集成电路组成，包括时序电路宏模块和运算电路宏模块两大类，其中时序电路宏模块包括触发器、锁存器、计数器、分频器、多路复用器和移位寄存器，运算电路宏模块包括逻辑预算模块、加法器、减法器、乘法器、绝对值运算器、数值比较器、编译码器和奇偶校验

5、器。对于这些小规模的集成电路，在数字电路课程中有详细的介绍。他们的调入方法和Megafunction库中的宏模块是一样的，只是端口和参数无法设置。计数器74161设计举例模10计数器仿真结果模10计数器仿真波形设计举例:基于LPM宏单元库的设计任务设计模24加法计数器思路配置lpm_counter宏模块1LPM宏单元库LibraryofParameterizedModulesLPM宏单元库或门lpm_or异或门lpm_xor多路选择器mux总线选择器busmux多路选择器lpm_mux反相器lpm_in

6、v解码器lpm_decode常数产生器lpm_constant组合逻辑移位器lpm_clshift三态缓冲器lpm_bustri与门lpm_and门单元gatesLPM宏单元库乘法器lpm_multIO单元数字锁相环pll除法器lpm_divide计数器lpm_counter比较器lpm_compare加/减运算器lpm_add_sub绝对值运算器lpm_abs算术运算单元arithmeticLPM宏单元库双口RAMcsdpram先入先出队列csfifo移位寄存器lpm_shiftregROMlpm_r

7、om输入/输出复用RAMlpm_ram_io输入/输出分开RAMlpm_ram_dq锁存器lpm_latchD触发器lpm_ff存储单元storageLpm_mult模块设置Lpm_mult模块2LPM设计举例（1）输入lpm_counter宏模块（2）设置lpm_counter宏模块使用端口异步清零aclr、时钟输入clock数据输出q、进位输出cout设定参数LPM_MODULUS=24LPM_WIDTH=5LPM_DIRECTION=“UP”设置Lpm_counter端口设置Lpm_counter

8、参数模24加法计数器（3）编译和仿真