基于FPGA的高精度数字频率计设计.doc

1、草鱼 草鱼 大连海事大学 草鱼 草鱼 草鱼 毕 草鱼业 草鱼论 草鱼文 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 二一四年六月装订线草鱼 草鱼草鱼基于 FPGA 的 高精度数字频率计设计 草鱼 草鱼 草鱼草鱼草鱼 草鱼专业班级 ： p ork通信工程 3 班 草鱼 姓 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼名 ： p ork 草鱼 草鱼 草鱼程胜胜 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 指导教师 ： p ork 草鱼 草鱼 草鱼谭克俊 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 草鱼草鱼草鱼 草鱼信息科学技术 学院I 摘 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 要 草鱼 频率计是一种

2、应用非常广泛的电子仪器 ， 鲤鱼 也是电子测量领域中的一项重要内容 ， 鲤鱼而高精度的频率计的应用尤为广泛 。 草鱼 草鱼 本论文首先简单介绍了 EDA 技术原理和 Quartus开发软件的操作方法 ， 鲤鱼 接着论述了三种常见的测频方法 ， 鲤鱼 选用其中的等精度测频法实现了高精度测频的目的 。 草鱼 本设计分为硬件设计和软件设计 ， 鲤鱼 其中软件设计部分采用 VerilogHDL 编写 ， 鲤鱼 分为波形计数模块 ， 鲤鱼 数据处理模块和频率值结果显示模块 ， 鲤鱼 各个模块程序均通过了时序仿真验证和 功能仿真验证 ， 鲤鱼 再利用顶层文件将所有模块连接起来 ， 鲤鱼 拼接成一个整体 。

3、 草鱼模块划分的设计具有相对独立性 ， 鲤鱼 可以对模块单独进行设计 、 pork调试和修改 ， 鲤鱼 缩短了设计周期 。 草鱼 此次设计的硬件实现环境是 SmartEDA 实验箱 。 草鱼 本论文 对测频系统的设计流程 、 p ork模型的建立和仿真做出了具体详细的研究 ， 鲤鱼 验证了该系统的正确性 。 草鱼 草鱼 本系统采用了 草鱼 FPGA 来实现高精度数字频率计设计 。 草鱼 除复位键输入部分和 LED 显示部分以外 ， 鲤鱼 其余全部在一片 草鱼FPGA 芯片上实现 ， 鲤鱼 整个系统非常精简 ， 鲤鱼 而且具 有灵活的现场可更改性 。 草鱼 草鱼 关键词 ： porkVerilo

4、gHDL； pork数字频率计 ； porkEDA； porkFPGA 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 Abstract 草鱼 Frequency 草鱼meter 草鱼is 草鱼a 草鱼kind 草鱼of 草鱼electronic 草鱼 instrument 草鱼applied 草鱼 widely. 草鱼A 草鱼kind 草鱼of 草鱼high-accuracy 草鱼digital 草鱼 frequency 草鱼meter 草鱼is 草鱼designed 草鱼based 草鱼on 草鱼FPGA 草鱼 in 草鱼 this 草鱼paper. 草鱼 草鱼 草鱼草鱼

5、 II This 草鱼 paper 草鱼first 草鱼introduces 草鱼 the 草鱼 method 草鱼 of 草鱼 operation 草鱼 principle 草鱼 of 草鱼 EDA 草鱼technologyand 草鱼 Quartus 草鱼 II 草鱼software, 草鱼 then 草鱼introduces 草鱼 three 草鱼kinds 草鱼of 草鱼 common 草鱼frequency 草鱼measurement 草鱼 method, 草鱼 the 草鱼selection 草鱼of 草鱼 the 草鱼 precision 草鱼 frequency 草鱼measu

6、ring 草鱼methodachieves 草鱼high 草鱼precision 草鱼frequency 草鱼 measurement 草鱼purpose.The 草鱼design 草鱼 is 草鱼divided 草鱼 into 草鱼hardware 草鱼design 草鱼and 草鱼software, 草鱼 the 草鱼software 草鱼design 草鱼part 草鱼uses 草鱼the 草鱼VerilogHDL 草鱼compilation, 草鱼divided 草鱼 into 草鱼waveform 草鱼 counting 草鱼 module, 草鱼data 草鱼 processing

7、 草鱼module 草鱼 and 草鱼the 草鱼frequency 草鱼 value 草鱼result 草鱼display 草鱼module, 草鱼 each 草鱼module 草鱼program 草鱼 through 草鱼the 草鱼timing 草鱼 simulation 草鱼and 草鱼functional 草鱼simulation, 草鱼the 草鱼top-level 草鱼documents 草鱼 connect 草鱼all 草鱼modules, 草鱼spliced 草鱼into 草鱼a 草鱼whole.Design 草鱼module 草鱼is 草鱼 relatively 草鱼ind

8、ependent, 草鱼 can 草鱼carry 草鱼 on 草鱼the 草鱼design, 草鱼debug 草鱼and 草鱼 modify 草鱼 the 草鱼module 草鱼separately, 草鱼shorten 草鱼 the 草鱼design 草鱼cycle. 草鱼 The 草鱼 design 草鱼 of 草鱼 thehardware 草鱼environment 草鱼 is 草鱼the 草鱼SmartEDA 草鱼 experiment 草鱼 box. 草鱼Establishment 草鱼 and 草鱼Simulation 草鱼of 草鱼 the 草鱼design 草鱼process,

9、 草鱼the 草鱼frequency 草鱼measurement 草鱼 system 草鱼model 草鱼isstudied 草鱼in 草鱼detail 草鱼 in 草鱼 the 草鱼 paper, 草鱼 the 草鱼 system 草鱼 has 草鱼 been 草鱼 proved 草鱼 right.草鱼 The 草鱼 system 草鱼uses 草鱼FPGA 草鱼to 草鱼realize 草鱼the 草鱼high 草鱼 precision 草鱼digital 草鱼 frequency 草鱼meter 草鱼design. 草鱼 In 草鱼addition 草鱼 to 草鱼the 草鱼reset

10、 草鱼key 草鱼input 草鱼 and 草鱼LED 草鱼display 草 鱼part 草鱼 outside, 草鱼the 草鱼rest 草鱼 allin 草鱼the 草鱼realization 草鱼 of 草鱼a 草鱼FPGA 草鱼 chip, 草鱼the 草鱼whole 草鱼 system 草鱼is 草鱼very 草鱼compact, 草鱼and 草鱼 flexible 草鱼 change 草鱼 of 草鱼 scene.草鱼 Key 草鱼 Words: 草鱼 VerilogHDL;por k 草鱼 Digital 草鱼 Frequency 草鱼 Meter;por k 草鱼 EDA 草

11、鱼 ;por k 草鱼 FPGA 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 III 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 目录 草鱼 第 1 章 草鱼 草鱼 绪论 4 草鱼 1.1 草鱼 草鱼 研究背景及意义 1 草鱼 1.2 草鱼EDA 技术原理与概述 1 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼1.2.1 草鱼FPGA 基本原理 2 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼1.

12、2.2 草鱼 硬件描述语言 2 草鱼 1.2.3 草鱼Quartus开发软件 4 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼1.3 草鱼SmartEDA 实验箱与芯片 EP1C6Q240C88 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼1.3.1 草鱼SmartEDA 教学实验开发平台 8 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼1.3.2 草鱼SmartEDA 核心板 EP1C6Q2408 草鱼 第 2 章 草鱼 草鱼频率测量方法与原理 11 草鱼 2.1 草鱼 草鱼 直接测频法 11 草鱼 2.2 草鱼 草鱼利用电路的频率特性进行测量 12 草鱼 2.2.1 草鱼电桥法测频 12 草鱼 2.2.2 草鱼谐振法测频 13 草鱼 2.2.

13、3 草鱼频率 电压转换法测频 13 草鱼 2.3 草鱼 草鱼等精度测量法 13 草鱼 2.4 草鱼 草鱼本章小结 14 草鱼 第 3 章系统总体设计方案 14 草鱼 3.1 草鱼频率计系统设计任务要求和任务分析 14 草鱼 3.1.1 草鱼 频率计系统设计任务要求 14 草鱼 3.1.2 草鱼 频率计系统设计任务分析 14 草鱼 3.2 草鱼 草鱼 等精度数字 频率计原理框图 15 草鱼 3.3 草鱼 本章小结 16 草鱼 第 4 章基于 FPGA 的功能模块电路设计 16 草鱼 IV 4.1 草鱼 草鱼 分频器模块设计 16 草鱼 4.2 草鱼 草鱼D 触发器模块设计 18 草鱼 4.3 草

14、鱼 草鱼 计数器模块设计 18 草鱼 4.4 草鱼 草鱼 锁存器模块设计 19 草鱼 4.5 草鱼 草鱼 倒相器模块设计 19 草鱼 4.6 草鱼 草鱼 乘法器模块设计 19 草鱼 4.7 草鱼 草鱼 除法器模块设计 22 草鱼 4.8 草鱼 草鱼二进制转 BCD 码模块设计 23 草鱼 4.9 草鱼数码管模块设计和动态扫描显示电路 25 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼4.9.1 数码管模块设计 25 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼4.9.2 草鱼 数码管动态扫描显示电路 27 草鱼 4.10 草鱼本章小结 27 草鱼 第 5 章 草鱼 草鱼总体设计测试与误差分析 27 草鱼 5.1 草鱼 测试部

15、分 27 草鱼 5.2 误差分析 28 草鱼 致 草鱼 谢 29 草鱼 参 草鱼考 草鱼 文 草鱼 献 29 草鱼 附录 31 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 草鱼草鱼 草鱼草鱼 草 鱼草鱼 草鱼草鱼 草鱼 基于 FPGA 的高精度频率计设计 1 第 1章 草鱼 草鱼 绪论 草鱼 1.1 草鱼 草鱼 研究背景及意义 草鱼 在电子测量技术领域内 ， 鲤鱼 频率是一个最基本的参数 。 草鱼 它不仅是各种强弱电信号的物质本质参数之一 ， 鲤鱼 还因为频率信号的抗干

16、扰性强 、 pork易于传输 、 pork可以获得较高的测量精度等特点使各种非电信号 ， 鲤鱼 诸如速度 、 pork力 、 pork图像 、 pork 音讯等物理量都可以转换为电频率信号 。 草鱼 因此工程中很多测量 ， 鲤鱼 如用振弦式方法进行力的测量 、 pork时间测量 、 pork速度测量 、 pork速度控制等都涉及到频率测量 1。 草鱼 因此 ， 鲤鱼 研究频率计具有一定的实用价值 2。草鱼 数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的测量仪器 。 草鱼 在测控系统中 ， 鲤鱼 测频方法的研究越来越受到大家的重视 ， 鲤鱼 多种非频率量的传感信号都要转化为频率量来进行测量 ，

17、鲤鱼 而频率计作为测量频率的仪器被广泛应用于工业生产 、 pork实验室 、 pork国防等领域 。 草鱼草鱼 随着电子技术的飞速发展 ， 鲤鱼 各类分立电子元件及其所构成的相关功能单元 ， 鲤鱼 已逐步被功能更强大 、 pork性能更稳定 、 pork使用更方便的集成芯片所取代 。 草鱼 由集成芯片和一些外围电路构成的各种自 动控制 、 pork自动测量 、 pork自动显示电路遍及各种电子产品和设备 。 草鱼本次设计就是采用 EDA(Electronic 草鱼 Design 草鱼 Automation， 鲤鱼 电子设计自动化 )技术 ， 鲤鱼通过一片 FPGA芯片和一些外围电路实现高精度测

18、频的功能 。 草鱼草鱼 1.2 草鱼 EDA技术原理与概述 草鱼 所谓的 EDA技术 ， 鲤鱼 是在 20世纪 90年代初 ， 鲤鱼 从 CAD(计算机辅助设计 )、 porkCAM(计算机辅助制造 )、 porkCAT(计算机辅助测试 )和 CAE(计算机辅助工程 )的概念发展而来的 。 草鱼 目前 ， 鲤鱼电子设计自动 化己逐渐成为重要的设计手段 ， 鲤鱼 其广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域 7。 草鱼草鱼 EDA技术就是以计算机为工作平台 ， 鲤鱼 以 EDA软件工具为开发环境 、 pork以硬件描述语言 HDL为设计语言 、 pork以可编程逻辑器件为试验载体 、 pork以 A

19、SIC、 porkSoC芯片为目标器件 ， 鲤鱼 以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程 。 草鱼 在 EDA的设计过程中 ， 鲤鱼 用 HDL编写的设计文件将自动的完成逻辑编译 、 pork逻辑化简 、 pork逻辑分割 、 pork逻辑综合及优化 、 pork逻辑布局布线 、 pork逻辑仿真 、 pork直至对特定目标芯片的适配编译 、 pork逻辑映射和编程下载等等工作 。 草鱼 设计的工作仅限于利用软件的方式 ， 鲤鱼 即用硬件描述语言来完成对系统硬件功能的描述 ， 鲤鱼 在 EDA工具的帮助下就可以得到最后的设计结果 。 草鱼 尽管目标系统是硬件 ，鲤鱼 但整个设计和修改

20、如完成软件设计一样方便而高效 。 草鱼 EDA技术中最为瞩目的功能 ， 鲤鱼即最具现代电子设计技术特征的功能就是日益强大的逻辑设计仿真测试技术 。 草鱼 EDA仿真测试技术只需通过计算机就能对所设计的电子系统从各种不同层次的系统性能特点完成一系列准确的测试与仿真操作 ， 鲤鱼 在完成 实际系统的安装后还能对系统上的目标器件进行所谓的边界扫描测试 。 草鱼 另一方面 ， 鲤鱼 高速发展的 FPGA/CPLD器件又为 EDA技术的不断进步奠定了坚实的物质基础 。 草鱼 FPGA/CPLD器件的更广泛的应用及厂商间的竞争 ， 鲤鱼 使得普通的设计人员获得廉价的器件和 EDA软件成为了可能 ， 鲤鱼

21、大大的促进了 EDA的发展 。 草鱼 草鱼 EDA技术是现代电子工程领域的一门较新的技术 ， 鲤鱼 它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法 ， 鲤鱼 极大的推动了电子产业的发展 。 草鱼 目前 ， 鲤鱼 在通信 、 pork国防 、 pork航天 、 pork工业自动化 等领域的电子系统设计当中 ， 鲤鱼 EDA技术的含量正以惊人的速度发展着 。 草鱼未来的 EDA将会超越电子设计的范畴进入其他的领域 ， 鲤鱼 随着基于 EDA的 SoC(System 草鱼 on 草鱼 a 草鱼 Chip)设计技术的发展 ， 鲤鱼 软硬功能核库的建立 ， 鲤鱼 以及基于 HDL所谓自顶向下设计理基于

22、FPGA 的高精度频率计设计 2 念的确立 ， 鲤鱼 将会极大的推动电子工业的发展 ， 鲤鱼 将电子系统的设计和规划应用到其他的领域中去 。 草鱼草鱼 1.2.1 草鱼 FPGA基本原理 草鱼 FPGA是一种高密度的可编程逻辑器件 ,自从 Xilinx公司 1985年推出第一片 FPGA以来 ,FPGA的集成密度和性能提高很快 ,其集成密度最高达 1000万门 /片以上 ,系统性能可达 300MHz。 草鱼 由于 FPGA器件集成度高 ,方便易用 ,开发和上市周期短 ,在数字设计和电子生产中得到迅速普及和应用 。 草鱼 FPGA采用了逻辑单元阵列 LCA（ Logic 草鱼 Cell 草鱼 A

23、rray）这样一个概念 ， 鲤鱼 内部包括可配置逻辑模块 CLB（ Configurable 草鱼 Logic 草鱼 Block） 、 pork输出输入模块 IOB（ Input 草鱼 Output 草鱼 Block）和内部连线（ Interconnect）三个部分 。 草鱼 草鱼 现场可编程门阵列（ FPGA）是可编程器件 。 草鱼 与传统逻辑电路和门阵列（如 PAL， 鲤鱼 GAL及CPLD器件）相比 ， 鲤鱼 FPGA具有不同的结构 ， 鲤鱼 FPGA利用小型查找表（ 16 1RAM）来实现组合逻辑 ， 鲤鱼 每个查找表连接到一个 D触发器的输入端 ， 鲤鱼 触发器再来驱动其他逻辑电路或

24、驱动 I/O， 鲤鱼 由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块 ， 鲤鱼 这些模块间利用金属连线互相连接或连接到 I/O模块 。 草鱼 FPGA的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的 ， 鲤鱼 存储在存储器单元中的值决定了逻辑 单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与 I/O间的联接方式 ， 鲤鱼 并最终决定了 FPGA所能实现的功能 ， 鲤鱼 FPGA允许无限次的编程 。 草鱼草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 草鱼 FPGA器件优点 ： pork高密度 、 pork高速率 、 pork系列化 、 pork标准化 、 pork小型化 、 pork多功能 、 pork低

25、功耗 、p ork低成本 ， 鲤鱼 设计灵活方便 ， 鲤鱼 可无限次反复编程 ， 鲤鱼 并可现场模拟调试验证 。 草鱼草鱼 草鱼 图 1.1 草鱼 草鱼 FPGA基本结构 草鱼 1.2.2 草鱼 硬件描述语言 草鱼 目前最主要的硬件描述语言是 VHDL和 Verilog 草鱼 HDL,Verilog 草鱼 HDL和 HDL都是用于逻辑设计的硬件描述语言 ， 鲤鱼 并且都已成为 IEEE标准 。 草鱼 VHDL发展的较早 ， 鲤鱼 语法严格 ， 鲤鱼 而Verilog 草鱼 HDL是在 C语言的基础上发展起来的一种硬件描述语言 ,语法较自由 。 草鱼 草鱼 VHDL和 Verilog 草鱼 HD

26、L两者相比 ， 鲤鱼 VHDL的书写规则比 Verilog烦琐一些 ， 鲤鱼 但 verilog自由的语法也容易让少数初学者出错 。 草鱼 Verilog 草鱼 HDL和 VHDL作为描述硬件电路设计的语言 ， 鲤鱼其共同的特点在于 ： pork能形式化地抽象 表示电路的行为和结构 、 pork支持逻辑设计中层次与范围的描述 、 pork可借用高级语言的精巧结构来简化电路行为的描述 、 pork具有电路仿真与验证机制以保证设计的正确性 、 pork支持电路描述由高层到低层的综合转换 、 pork硬件描述与实现工艺无关 。 草鱼 本设计是用的 Verilog 草鱼 HDL语言来实现数字频率计的设

27、计的 ， 鲤鱼本设计将重点介绍 Verilog 草鱼 HDL语言 。 草鱼草鱼 Verilog 草鱼 HDL是一种硬件描述语言 ， 鲤鱼 用于从算法级 、 pork门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模 。 草鱼 被建模的数字系 统对象的复杂性可以介于简单的门和完整的电子数字系统之间 。 草鱼 数字系统能够按层次描述 ， 鲤鱼 并可在相同描述中显式地进行时序建基于 FPGA 的高精度频率计设计 3 模 。 草鱼草鱼 Verilog 草鱼 HDL语言具有下述描述能力 ： pork设计的行为特性 、 pork设计的数据流特性 、 pork设计的结构组成以及包含响应监控和设计验证方面的时延和波

28、形产生机制 。 草鱼 所有这些都使用同一种建模语言 。 草鱼 此外 ， 鲤鱼 Verilog 草鱼 HDL语言提供了编程语言接口 ， 鲤鱼 通过该接口可以在模拟 、 p ork验证期间从设计外部访问设计 ， 鲤鱼 包括模拟的具体控制和运行 。 草鱼草鱼 Verilog 草鱼 HDL语言不仅定义了语法 ， 鲤鱼 而且对每个语法结构都定义了清晰的模拟 、 pork仿真语义 。 草鱼 因此 ， 鲤鱼 用这种语言编写的模型能够使用 Verilog 草鱼 仿真器进行验证 。 草鱼 语言从 C编程语言中继承了多种操作符和结构 。 草鱼 Verilog 草鱼 HDL提供了扩展的建模能力 ， 鲤鱼 其中许多扩

29、展最初很难理解 。 草鱼 但是 ， 鲤鱼 Verilog 草鱼 HDL语言的核心子集非常易于学习和使用 ， 鲤鱼这对大多数建模应用来说已经足够 。 草鱼 当然 ,完整的硬件描述语言足以对从最复杂的芯片到完整的电子系统进行描述 。 草鱼草鱼 下面列出的是 Verilog 草鱼 硬件描述语言的主要能力 ： pork 草鱼草鱼 * 草鱼 基本逻辑门 ， 鲤鱼 例如 and、 porkor和 nand等都内置在语言中 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 用户定义原语（ UDP）创建的灵活性 。 草鱼 用户定义的原语既可以是组合逻辑原语 ， 鲤鱼也可以是时序逻辑原语 。 草鱼草鱼 * 草鱼 开关级基本结构模型

30、 ， 鲤鱼 例如 pmos 草鱼 和 nmos等也被内置在语言中 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 提供显式语言结构指定设计中的端口到端口的时延及路径时延和设计的时序检查 。 草鱼草鱼 * 草鱼 可采用三种不同方式或混合方式对设计建模 。 草 鱼 这些方式包括 ： pork行为描述方式 使用过程化结构建模 ； pork数据流方式 使用连续赋值语句方式建模 ； pork结构化方式 使用门和模块实例语句描述建模 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 Verilog 草鱼 HDL中有两类数据类型 ： pork线网数据类型和寄存器数据类型 。 草鱼 线网类型表示构件间的物理连线 ， 鲤鱼 而寄存器类型表示抽象的数

31、据存储元件 。 草鱼草鱼 * 草鱼 能够描述层次设计 ， 鲤鱼 可使用模块实例结构描述任何层次 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 设计的规模可以是任意的 ； pork语言不对设计的规模（大小）施加任何限制 。 草鱼草鱼 * 草鱼 Verilog 草鱼 HDL不再是某些公司的专有语言而是 IEEE标准 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 人和机器都可阅读 Verilog 草鱼 语言 ， 鲤鱼 因此它可作为 EDA的工具和设计者之间的交互语言 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 Verilog 草鱼 HDL语言的描述能力能够通过使用编程语言接口（ PLI）机制进一步扩展 。草鱼 PLI是允许外部函数访问 Veri

32、log 草鱼 模块内信息 、 pork允许设计者与模拟器交互的例程集合 。 草鱼草鱼 * 草鱼 设计能够在多个层次上加以描述 ， 鲤鱼 从开关级 、 pork门级 、 pork寄存器传送级（ RTL）到算法级 ， 鲤鱼 包括进程和队列级 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 能够使用内置开关级原语在开关级对设计完整建模 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 同一语言可用于生成模拟激励和指定测试的验证约束条件 ， 鲤鱼 例如输入值的指定 。 草鱼草鱼 * 草鱼 Verilog 草鱼 HDL能够监控模拟验证的执行 ， 鲤鱼 即模拟验证执行过程中设计的值能够被监控和显示 。 草鱼 这些值也能够用于与期望值比较 ，

33、鲤鱼 在不匹配的情况下 ， 鲤鱼 打印报告消息 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 在行为级描述中 ， 鲤鱼 Verilog 草鱼 HDL不仅能够在 RTL级上进行设计描述 ， 鲤鱼 而且能够 在体系结构级描述及其算法级行为上进行设计描述 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 能够使用门和模块实例化语句在结构级进行结构描述 。 草鱼草鱼 * 草鱼 Verilog 草鱼 HDL的混合方式建模能力 ， 鲤鱼 即在一个设计中每个模块均可以在不同设计层基于 FPGA 的高精度频率计设计 4 次上建模 。 草鱼 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 Verilog 草鱼 HDL还具有内置逻辑函数 ， 鲤鱼 例如 &（按位与）和

34、|（按位或） 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 对高级编程语言结构 ， 鲤鱼 例如条件语句 、 pork情况语句和循环语句 ， 鲤鱼 语言中都可以使用 。草鱼草鱼 * 草鱼 可以显式地对并发和定时进行建模 。 草 鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 提供强有力的文件读写能力 。 草鱼 草鱼草鱼 * 草鱼 语言在特定情况下是非确定性的 ， 鲤鱼 即在不同的模拟器上模型可以产生不同的结果 ；p ork例如 ， 鲤鱼 事件队列上的事件顺序在标准中没有定义 。 草鱼 草鱼草鱼 1.2.3 草鱼 Quartus开发软件 草鱼 QuartusII是 Altera公司推出的新一代开发软件 ， 鲤鱼 适合于大规模逻辑电路设计

35、 ， 鲤鱼 其设计流概括为设计输入 、 pork设计编译 、 pork设计仿真和设计下载过程 。 草鱼 QuartusII支持多种编辑输入法 ， 鲤鱼 包括图形编辑输入法 ,VHDL,VerilogHDL和 AHDL的文本编辑输入法 ， 鲤鱼 符号编辑输入法 ， 鲤鱼 以及内存编辑输入法 。 草鱼 QuartusII与 MATLAB和 DSP 草鱼 Builder结合可以进行基于 FPGA的 DSP系统开发 ， 鲤鱼 是 DSP硬件系统实现的关键 EDA工具 ， 鲤鱼 与 SOPC 草鱼 Builder结合 ， 鲤鱼 可实现 SOPC系统开发 。 草鱼 Quartus(R) 草鱼 II 草鱼

36、软件中的工程由所有设计文件和与设计有关的设置组成 。 草鱼 可以使用 草鱼 Quartus 草鱼 II 草鱼 Block 草鱼 Editor、 porkText 草鱼 Editor、porkMegaWizard(R) 草鱼 Plug-In 草鱼 Manager（ Tools 草鱼 菜单）和 草鱼 EDA 草鱼 设计输入工具建立包括 草鱼Altera(R) 草鱼 宏功能模块 、 pork参数化模块库 草鱼 (LPM) 草鱼 函数和知识产权 草鱼 (IP) 草鱼 函数在内的设计 。 草鱼 可以使用 Settings 草鱼 对话框（ Assignments 草鱼 菜单）和 草鱼 Assignment

37、 草鱼 Editor 草鱼 设定初始设计约束条件 。 草鱼 下面简单介绍一下 草鱼 Quartus基本操作流程 ： pork 草鱼 草鱼 1.2.3.1 草 鱼打开 Quartus软件并建立工程 草鱼 草鱼 （ 1） 在 Windows桌面上选择 “ 开始 ” “ 程序 ” Altera Quartus 9.0， 鲤鱼 打开Quartus 9.0软件 ， 鲤鱼 软件界面如图 1.2所示 。 草鱼 草鱼草鱼 草鱼 图 1.2 草鱼 Quartus 9.0软件界面 草鱼 (2) 草鱼 选择 File New 草鱼 Project 草鱼 Wizard 草鱼 新建一项工程 。 草鱼 新建工程向导说明对话框如图