使用VHDL进行CPLD/FPGA电路设计时,要根据实际项目的具体情况,合理地划分项目功能,并用VHDL实现相应的功能模块。用模块来构建系统,可有效地优化模块间的结构和减少系统的冗余度,并在模块设计过程中始终贯彻以上的优化设计原则,借助于强大的综合开发软件进行优化,才能达到最优化电路的目的。 在电子设计领域,CPLD(Complex Programmable Logic Device)和FPGA(Field-Programmable Gate Array)是两种常见的可编程逻辑器件,它们能够根据设计师的需求进行灵活配置,实现各种复杂的数字电路功能。VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)是一种广泛应用于数字系统设计的硬件描述语言,它允许设计师以类似于高级编程语言的方式来描述电路的行为和结构。 在使用VHDL进行CPLD/FPGA设计时,首先要根据项目需求合理划分功能模块。将整个系统分解为多个独立的子模块,每个子模块负责特定的功能,这样可以增强模块间结构的清晰度,减少冗余,提高设计的可读性和可维护性。此外,通过模块化的思想,可以更好地应用复用原则,减少资源浪费。 VHDL的设计过程包括行为描述、RTL(Register Transfer Level)描述和门级描述。这种多层次的描述方式使得设计者可以从抽象级别到具体实现逐步细化,有利于优化电路。在实际设计中,可以利用诸如Altera或Lattice提供的强大开发工具,它们内置的综合器能自动将VHDL代码转化为适合目标器件的逻辑结构。 电路优化是设计的关键环节,主要分为面积优化和速度优化。面积优化旨在最大化CPLD/FPGA的资源利用率,以最小的硬件资源实现最多的功能。而速度优化则关注设计的执行速度,有时会牺牲一部分硬件资源以换取更高的处理速度。在实际工程中,通常需要在两者之间找到一个平衡点,特别是在满足实时性要求的系统中。 在VHDL电路优化设计中,可以采取以下策略: 1. 串行设计:将原本需要在一个时钟周期内完成的并行操作拆分为多个时钟周期,通过时间上的复用来减少硬件资源的使用。例如,在超声探伤数据采集卡的设计中,通过串行化处理,实现了数据的实时压缩,减少了CPLD的宏单元(Micro Cell)使用,但相应地牺牲了部分处理速度。 2. 避免不必要锁存器:不恰当的VHDL语法可能导致锁存器的生成,降低电路速度。设计者应避免在代码中引入无意义的锁存器,确保逻辑反馈的正确性,以提高编译效率和电路性能。 3. 使用状态机简化电路描述:状态机模型可以清晰地描述系统的运行流程,减少逻辑复杂性,同时有助于优化资源分配。 4. 资源共享:通过合理安排模块间的交互,避免重复使用相同的硬件资源,提高资源利用率。 在上述超声探伤数据采集卡的设计案例中,通过采用串行设计和防止不必要锁存器的产生,成功地减少了CPLD的资源消耗,同时保证了系统的实时性要求。这些优化技术对于任何CPLD/FPGA设计都是至关重要的,它们直接影响到设计的成功与否以及产品的性能表现。因此,深入理解和熟练运用VHDL语言以及相关的电路优化策略,是现代电子设计工程师必备的技能。
2026-01-19 11:05:52 92KB CPLD/FPGA VHDL语言 电路优化 电子竞赛
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1.LED的妙用。2.当存在调用大分频元件时的仿真。3.串口的作用。
2024-01-17 19:52:18 44KB CPLD FPGA调试 调试窍门
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多摩川绝对值编码器CPLD FPGA通信源码(VHDL格式+协议+说明书) 用于伺服行业开发者开发编码器接口,对于使用FPGA开发电流环的人员具有参考价值。 适用于TS5700N8501,TS5700N8401等多摩川绝对值编码器,波特率支持2.5M和5M
2023-12-29 14:21:49 294KB 网络 网络 fpga开发
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CPLD/FPGA是目前应用最为广泛的两种可编程专用集成电路(ASIC), 特别适合于产品的样品开发与小批量生产。本书从现代电子系统设计的角度出发,以全球著名的可编程逻辑器件供应商Xilinx 公司的产品为背景,系统全面地介绍该公司的CPLD/FPGA 产品的结构原理、性能特点、设计方法以及相应的EDA工具软件,重点介绍CPLD/FPGA在数字系统设计、数字通信与数字信号处理等领域中的应用。   本书内容新颖、技术先进、由浅入深,既有关于大规模可编程逻辑器件的系统论述,又有丰富的设计应用实例。对于从事各类电子系统(通信、雷达、程控交换、计算机等)设计的科研人员和应用设计工程师,这是一本具有实用价值的新技术应用参考书。本书也可作为高等院校电子类高年级本科生或研究生的教材或教学参考书。   随着电子技术的不断发展与进步,电子系统的设计方法发生了很大的变化,传统的设计方法正逐步退出历史舞台,而基于EDA技术的芯片设计正在成为电子系统设计的主流。大规模可编程逻辑器件CPLD和FPGA是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路(ASIC),电子设计工程师利用它可以在办公室或实验室里设计出所需的专用集成电路,从而大大缩短了产品上市时间,降低了开发成本。此外,可编程逻辑器件还具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性,使得硬件的功能可以像软件-样通过编程来修改,这样就极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性。   由于具备上述两方面特点,CPLD和FPGA受到了世界范围内广大电子设计工程师的普遍欢迎,应用日益广泛。与此同时,可编程ASIC本身也在近几年得到了迅速的发展,其集成度、工作速度不断提高。目前已有单片可用门数超过300万门。工作频率可达200 MHz以上的可编程ASIC芯片问世。由于结构和工艺的改进,可编程ASIC芯片上包含的资源越来越丰富,可实现的功能越来越强,它们已成为当今实现电子系统集成化的重要手段。   Xilinx公司是全球著名的可编程逻辑器件供应商,也是FPGA器件的发明者,它在多年用户需求的基础上开发了多种性能优越的系列产品,其售后服务周全,用户涉及面广,是开发和研制产品的最佳选择之一”。 本书以Xilinx公司的产品为背景,系统介绍该公司的CPLD和FPGA典型产品的结构原理、性能特点、设计方法以及相应的EDA工具软件,详细介绍Foundation Series 开发软件的特点、安装和使用方法,重点介绍CPLD/FPGA在数字系统设计、数字通信与数字信号处理等领域中的应用。除此以外,还对JTAG边界扫描测试电路以及硬件描述语言VHDL的基本概念作了简要的介绍。本书在选材上注重内容新颖、技术先进,并在书中给出了经实践验证的大量设计实例,希望能对读者迅速掌握大规模可编程逻辑器件设计与应用有所帮助。同时,为保证书中实例不受具体器件限制,本书所有实例均采用VHDL语言或Verilog HDL语言编写,可以方便地移植到其他公司(如Altera、LarTIce、 Actel 等)的CPLD/FPGA器件中。
2023-11-25 10:26:39 7.69MB
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这是一篇硕士论文,其中的资料非常详细,所有的程序 论文均有。
2023-04-10 18:54:12 2.21MB CPLD FPGA 单片机 频率计
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(1).掌握Verilog HDL模块的基本结构。 (2).掌握计数器的设计方法。 (3).掌握基于Quartus II的CPLD/FPGA开发流程。 (4).实验要求完成模24计数器程序设计,并完成Modelsim仿真
2023-02-16 19:42:39 281KB cpld FPGA
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QUARTUS II 13.0的MAX II、MAX V、MAX3000、MAX7000器件库max-13.0.1.232.qdz。 13.0是QUARTUS II 最后一个支持MAX系列器件的编译综合软件。
2023-01-30 16:18:34 3.24MB QUARTUSII13.0 MAX系列器件库 CPLD/FPGA
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FPGA/CPLD能做什么呢?FPGA/CPLD有什么区别呢?文章为大家介绍了这些问题。
2022-09-20 16:51:49 104KB CPLD FPGA 逻辑仿真 文章
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vivado安装包,仿真软件questasim,教程地址:https://blog.csdn.net/qq_60096788/article/details/125641439?spm=1001.2014.3001.5501
2022-08-23 09:07:48 259B fpga/cpld fpga 嵌入式
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介绍了出租车计费器系统的组成及工作原理,简述了在EDA平台上用单片CPLD器件构成该数字系统的设计思想和实现过程。论述了车型调整模块、计程模块、计费模块、译码动态扫描模块等的设计方法与技巧。
2022-06-01 22:35:00 81KB EDA CPLD/FPGA 出租车计费器
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