基於lpm_rom的八選一波形發生器

本文轉載自查看原文 2012-06-22 17:35 2601 Quartus/ FPGA/ lpm_rom/ 波形發生器

最近一直在學stm32，怕時間久了FPGA 生疏，就重新做了下八選一的波形發生器，用lpm_rom做，做完之后再用quartus進行功能仿真和時序仿真，主要是把實驗流程記錄下來。以免過陣子又忘了。

一、設計輸入

Step1 打開Quartus軟件，新建工程：File -> New Projiect Wizard，設置工程文件夾存放位置以及工程名

一路Next，到Page3 of 5選器件，我的是Cyclone II EP2C8Q208C8，然后又是Next直到Finish。

Step2 新建文件*.bdf文件，采用原理圖輸入：File -> New -> Design -> Block Diagram/Schematic File，OK！新建一個*.bdf文件。

Step3 新建mif文件，這個文件用來裝lpm_rom初值：File -> New -> Memory Files -> Memory Initialization File，OK。

字數為256，字的位數為8，一會兒建lpm_rom再細講。點OK。用MATLAB生成sin波形的初始值，裝入mif文件。總共有256個值，裝好之后如下

在wave_sel_8_1工程文件夾下新建一個mif文件夾，用來裝初始化文件。把新建的mif文件保存到mif文件夾下，名字為sin.mif。這個文件用來裝sin波形的初始值。

Step4 對新建的*.bdf文件進行編輯。雙擊空白部分，出現Symbol窗口，在Libraries一欄選擇d:/altera/90/quartus/libraries... -> megafunctions -> storage -> lpm_rom。點OK，出現下圖

進行lpm_rom配置：output file 選擇VHDL或Verilog HDL，這個是沒什么影響的。lpm_rom_sin是修改后的名字。

Output 位寬為8位，memory為256個字。由於位寬是8位，所以每個字也是8位，256個字即memory的深度，需要8位地址線可尋址，2^8 = 256。所以地址線寬度為8，說明可尋址深度是2^8 = 256。輸出寬度為8，說明每個存儲單元是8位。

一路Next直到這里

這是新建的memory初始化，點Browse，在mif文件夾下，找到sin.mif文件。路徑如下：

一直Next到最后一步

這幾個文件暫時還搞不清楚，都選上吧。暗色的是不能更改的。

Finish之后出現

選Yes，在bdf文件上單擊鼠標，剛才新建的lpm_rom_sin就放到工程里了。

Step5 到此為止，一個完整的lpm_rom_sin做好了，現在最重要的是要保存成果。把這個bdf文件保存在wave_sel_8_1文件夾下，名字為wave_sel_8_1.bdf。重復step3 和step4，依次把lpm_rom_triangular、lpm_rom_square、lpm_rom_sawtooth1、lpm_rom_sawtooth0、lpm_rom_ladder、lpm_rom_stair1、lpm_rom_stair0剩下的7個lpm_rom做好。這8個波形依次是正弦波、三角波、方波、鋸齒波1（向上）、鋸齒波0（向下）、梯形波、階梯波1（向上）、階梯波0（向下）。就是麻煩，小心仔細一點就OK了。

好了，8個波形ROM產生了，還差一個計數模塊和一個選擇模塊。最麻煩的部分已經做完了，Ctrl + S一下，然后休息一下。

Step6 新建計數模塊，File -> New -> Design -> VHDL Files

保存為count.vhd，放在wave_sel_8_1下。

右鍵count.vhd -> Create Symbol Files for Current File。

回到bdf文件下，雙擊空白部分

選擇Project -> COUNT，點擊OK。放入工程中。Crtl + s。養成保存的好習慣。

Step7 新建選擇模塊，File -> New -> Design -> VHDL Files

保存為SEL8_1.vhd。剩下步驟同step6。

Step8 所有的模塊都已經做好了，就剩下輸入、輸出管腳了。還是雙擊bdf文件的空白部分

直接在Name中輸入input，點OK。Output也一樣，總共需要3個輸入，一個輸出。3個輸入分別是CLK、CLRn、in_sel[2..0]（這個是總線，3跟，器選擇作用）。一個輸出是output[7..0]。選中的波形就通過這個output輸出。

Step9 連線，最后結果是

有事沒事就按Ctrl + S。現在看一下整個工程的目錄結構

然后就得仿真了，仿真的目的是在軟件環境下驗證電路的行為和設想中的是否一致。功能仿真是在設計輸入之后，是沒綜合、布局布線之前的仿真，又叫行為仿真或前仿真，不考慮電路的邏輯和門的時間延時，着重考慮電路在理想環境下的行為和設計構想的一致性。時序仿真又稱后仿真，是在綜合、布局布線時候，即電路以及映射到特定的工藝環境后，考慮期間延時的情況下對布局布線的網標文件的一種仿真，器件延時信息是通過反標時序延時信息來實現的。

二、功能仿真

我用的是Quartus II 9.0，以前裝過Quartus II 11.0，根本就沒有波形文件這一說，當然就仿不了真了，所以又換回來了。

Step1 新建一個波形文件：File -> New -> Verification/Debugging Files -> Vector Waveform File。