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可编程逻辑器件(FPGA)近几年来发展迅速。逻辑规模已经从最初的1000个可用门发展到现在的1000万个可用门。FPGA技术之所以具有巨大的市场吸引力,其根本原因在于:FPGA不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题,而且其开发周期短、投入少,芯片价格不断下降。FPGA正在越来越多地取代传统上ASIC。
采用传统电子设计手段在较短时间内完成复杂电子系统设计,已经越来越难完成了。EDA(Electronics Design Automation)技术是随着集成电路和计算机技术飞速发展应运而生一种高级、快速、有效电子设计自动化工具。本文介绍了EDA技术主要特点和功能,并对将EDA技术引入到数字电路设计工作方案进行了探讨。
这里我们使用一个波形发生器作为例子,来说明如何使用Modelsim对Quartus II生成的IP Core和相应的HDL文件进行功能仿真和时序仿真。这个例子里面使用到了由Quartus II生成的一个片上ROM存储单元。这种存储单元和RAM一样,都是基本的FPGA片上存储单元,在以后的设计里面会经常使用到。
电路设计与输入是指通过某些规范的描述方式,将工程师电路构思输入给EDA工具。常用的设计方法有硬件描述语言(HDL)和原理图设计输入方法等。原理图设计输入法在早期应用得比较广泛,它根据设计要求,选用器件、绘制原理图、完成输入过程。这种方法的有点是直观、便于理解、元器件库资源丰富。但是在大型设计中,这种方法的可维护性较差,不利于模块构造与重用
功能仿真不是一个孤立的过程,其和综合、时序分析等形成一个反馈工作过程,只有这个过程收敛,各个环节才有意义。而孤立的功能仿真通过是没有意义的,如果在时序分析过程中发现时序不满足需要更改代码,则功能仿真必须从新进行。
本文在介绍以HD44780为控制器的LM016L液晶模块的引脚结构、功能的基础上,搭建LM016L与LPC2138芯片的硬件接口电路、用c语言编写显示程序,采用PROTEUS软件进行功能仿真。
介绍了利用多种EDA工具进行FPGA设计的实现原理及方法,其中包括设计输入、综合、功能仿真、实现、时序仿真、配置下载等具体内容。并以实际操作介绍了整个FPGA的设计流程。
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