FPGA开发流程介绍及实例讲解

基于FPGA的电路设计主要内容FPGA的开发流程设计输入仿真综合布线布局烧写开发实例编码器输出信号滤波编码器输出信号辨向、计数计数结果的数码管扫描显示什么是FPGA/CPLD?PLDProgrammableLogicDevice可编程逻辑器件CPLD/FPGAComplexProgrammableLogicDevice复杂可编程逻辑器件FieldProgrammableGateArray现场可编程门阵列什么是FPGA/CPLD？FPGA的内部结构篮色：逻辑阵列块红色：连线资源黄色：输入输出控制块单片机与FPGA有何区别？在功能上，单片机与FPGA有很强的互补性单片机是程序流程控制。具有性能价格比高、功能灵活、易于人机对话以及良好的数据处理等特点FPGA是时序逻辑控制。FPGA具有高速、高可靠性以及开发便捷、规范等优点。对于复杂的设计任务，需将FPGA与单片机有机地结合在一起单片机负责键控、显示、计算、通信、简单控制和系统协调。FPGA负责高速、高精度和高稳定性等指标的实现。也就是说，由单片机负责功能上的设计，FPGA负责指标上的设计。VHDL是什么？VHISC（VeryHighSpeedIntegratedCircuit）HardwareDescriptionLanguageVHDL:甚高速集成电路硬件描述语言FPGA开发环境介绍ACTEL公司LiberoIDEALTERA公司Max+plusIIQuartusIIXILINX公司XilinxISELATTICE公司ispLEVER什么叫综合？综合是软件描述与硬件实现的一座桥梁。综合的功能：根据设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目而采用的文本程序(VHDL)或原理图，针对给定的硬件结构，进行编译、优化、转换和综合，最终获得电路描述文件。综合的过程：将电路的高级语言描述转换成低级的，可与FPGA/CPLD基本结构相映射的网表文件。滤波实际输出波形分析：实际输出脉冲波形所带的毛刺实际是一些相对于正常脉冲周期来说很窄的跳变，这些跳变的电平状态的持续时间很短。滤波原理对任意输入的带毛刺信号，先检测该信号的跳变沿，然后用一高频时钟信号对它将要保持的电平状态进行计数。另外要设定一个毛刺的最大电平宽度，如认为宽度小于1μs的信号为毛刺，如果用8MHZ的时钟信号计数8次，信号状态不改变，就认为它是有用信号，并将它锁存；否则为毛刺去掉。滤波的具体实现AFZBFZABOCCLKCLRQFGAINOUTZCFFCFXZQQGNJSQbcclrclkZ图3VHDL程序模块结构连接图滤波效果辨向、计数原理辨向的编程实现仿真结果THX！