基于IP核的乘法器设计 本实验的主要目标是设计一个基于IP核的乘法器,并使用Xilinx的ISE软件进行仿真和验证。实验中,我们使用了IP核Math Function中的Multiplier资源,通过GUI接口可以轻松设计任意位的,有符号或无符号的乘法器。 知识点: 1. IP核的概念和应用:IP核是指可以重复使用的,已经设计和验证的电路模块,可以大大缩短设计周期,提高设计效率。在本实验中,我们使用了IP核Math Function中的Multiplier资源来设计乘法器。 2. ISE软件的使用:ISE软件是Xilinx提供的一款集成开发环境,用于设计、仿真和验证基于FPGA的数字电路。在本实验中,我们使用了ISE软件来创建新的工程、生成IP核、编写VHDL代码和进行仿真。 3. VHDL语言的应用:VHDL语言是一种基于事件驱动的硬件描述语言,广泛应用于数字电路的设计和验证。在本实验中,我们使用了VHDL语言来编写乘法器的代码。 4. 乘法器的设计原理:乘法器是一种基本的数字电路模块,用于实现数字信号的乘法运算。在本实验中,我们设计了一个16位的乘法器,并使用IP核和VHDL语言来实现。 5. ISE仿真器的使用:ISE仿真器是一款功能强大的仿真工具,用于验证数字电路的行为和时序。在本实验中,我们使用了ISE仿真器来进行行为仿真和时序仿真。 6. VHDL编程的基本结构:VHDL语言的基本结构包括实体、架构、进程和信号。在本实验中,我们使用了VHDL语言来编写乘法器的代码,并使用了实体、架构和进程来描述乘法器的行为。 7. IP 核生成的乘法器:在本实验中,我们使用了IP核Math Function中的Multiplier资源来生成一个16位的乘法器,并使用GUI接口来设计乘法器的参数。 8. VHDL语言的组件声明:在本实验中,我们使用了VHDL语言来声明乘法器的组件,并使用了port map语句来连接组件之间的信号。 9. 仿真结果的分析:在本实验中,我们使用了ISE仿真器来进行仿真,并对仿真结果进行了分析和验证。 10. 实验报告的编写:在本实验中,我们编写了实验报告,详细记录了实验的过程、结果和分析。
2025-04-15 15:09:08 95KB
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在数字电路设计领域,Xilinx公司推出的FPGA器件因其出色的灵活性和强大的性能而在行业内广受欢迎。而AXI(Advanced eXtensible Interface)是Xilinx公司推出的一种高性能总线接口,用以连接和集成IP核。AXI接口主要面向高性能的存储器映射型IP核,其协议包括了对突发传输和乱序读写操作的支持,旨在实现高效的数据传输。 AXI-Interconnect IP核则是实现AXI协议的关键IP核心,它允许多个AXI主设备和多个AXI从设备在复杂的系统中进行高效的数据交换。通过AXI-Interconnect IP核,设计者可以方便地构建起一个包含多个处理单元的复杂系统,而无需从头开始编写底层的通信协议。 在本压缩包文件中,包含了AXI-Interconnect IP核的源码,这些源码是以Verilog硬件描述语言编写的。Verilog是电子系统设计中广泛使用的一种硬件描述语言,它可以用来模拟数字系统、描述系统的行为和结构,对于FPGA和ASIC设计尤为关键。由于硬件描述语言代码的复杂性,本文件中的部分FIFO(First-In-First-Out)和RAM(Random Access Memory)源码被加密,以保护知识产权和技术秘密。然而,AXI仲裁和跨时域操作的核心源码是开放的,具有可读性,这意味着设计者可以阅读并根据自己的具体需求对源码进行修改和优化。 由于Xilinx公司采用了AXI协议,使得其FPGA在处理高速、高并发的数据流时具有明显优势。AXI协议通过定义一系列的标准信号和传输规则,使得不同的IP核之间能够无缝对接,高效地进行数据交互。在系统设计中,AXI-Interconnect IP核的使用可以极大地简化多处理器之间的通信设计,让设计者可以更专注于应用逻辑的开发。 本源码文件中可能包含的模块包括但不限于AXI主端口、AXI从端口、地址解码器、数据缓冲区、读写通道等。通过这些模块,设计者可以构建起一个复杂的网络,在不同的AXI主从设备之间建立起有效的数据传输路径。在实际应用中,一个AXI-Interconnect IP核可以连接多个处理器、外设以及内存控制器等,使得整个系统能够高效地工作。 对于使用Xilinx FPGA开发的工程师而言,理解和掌握AXI-Interconnect IP核的源码是非常有价值的。它不仅有助于深入理解AXI协议的工作原理,还可以根据实际需求定制和优化IP核,达到提升系统性能和效率的目的。在一些对数据吞吐量和响应时间要求较高的应用场景中,如视频处理、网络通信、数据中心等,对AXI-Interconnect IP核进行源码级别的定制可能会成为系统成功的关键。 这份AXI-Interconnect IP核源码文件不仅为FPGA设计者提供了一种实现高效数据交互的手段,同时也为深入学习和研究AXI协议提供了宝贵的材料。通过掌握这些源码,工程师能够在设计自己的数字系统时,实现更优的数据处理能力和更高的系统集成度。
2025-04-07 15:13:08 14.45MB Xilinx FPGA AXI4 Verilog
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内容概要:本文详细介绍了基于FPGA实现的1553B总线协议IP核的设计与应用。该IP核采用Verilog编写,支持BC(总线控制器)、BM(总线监控器)、RT(远程终端)三种模式,适用于航空电子等领域。文中展示了关键状态机代码,解释了各模式的工作流程及其优化设计,如双时钟域同步技术和硬件计数器的应用。此外,文章强调了IP核的高移植性和易用性,提供了详细的移植步骤和注意事项,并分享了多个实际项目的成功案例,如无人机飞控通信和航天遥测系统的应用。最后,文章提到附带的自动化测试套件和随机测试用例生成器,确保了IP核的可靠性和稳定性。 适合人群:从事FPGA开发、嵌入式系统设计以及航空电子领域的工程师和技术人员。 使用场景及目标:①快速搭建1553B总线通信系统;②提高系统性能和可靠性;③减少开发时间和成本;④满足军工级项目的严格要求。 其他说明:该IP核不仅提供完整的源码和详尽的文档,还包括了仿真模型和测试工具,帮助开发者更好地理解和应用这一技术。
2025-03-31 13:43:16 112KB FPGA Verilog 嵌入式系统 自动化测试
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VIVADO中UART IP核 使用的是AXI-lite通信协议,外部接口分别为RX、TX以及Interrupt。该工程中使用了UART IP核,并且写了AXI-Lite mater部分代码实现UART IP核通信,在tb文件中写了UART rtl代码,可实现IP核与代码直接的发送接收。代码可直接进行仿真。
2025-02-11 17:30:30 35.59MB vivado fpga uart通信
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在进行FPGA设计与开发的过程中,仿真验证是不可或缺的一环,尤其当涉及到IP核,比如Altera三速以太网IP核时,仿真就显得尤为重要。Quartus II是Altera公司推出的一款综合性的FPGA设计软件,它集成了逻辑设计、时序分析和布局布线等多个环节。Modelsim-Altera则是与Quartus II配套的仿真工具,用于验证逻辑设计的正确性。 在Quartus II 15.0版本中,仿真流程中一个重要的步骤是设置NativeLink。NativeLink能够将Quartus II工程文件与Modelsim-Altera仿真工具进行关联,以便于用户能够更加方便地进行仿真验证。在编译完成,没有错误的情况下,我们可以通过以下步骤来设置NativeLink: 点击Quartus II界面中的"Assignments" -> "Settings",在弹出的对话框中选择"EDA Tool Settings"(红框1处),接着选择"Simulation"(红框2处)。在设置过程中,需要核对红框3处和4处是否与图上设置的一致。随后,勾选红框5处的"Compile testbench"选项,点击红框6处的"Test Benches"以进入新的testbench设置窗口。 在testbench设置窗口中,点击"New"创建一个新的Testbench设置脚本。然后,点击NewTestBenchSettings选项卡中的Filename一栏最右侧的三个小点(红框1处所示)。在弹出的文件选项卡中,定位到工程目录下的"_testbench/testbench_verilog/"目录下,选择"_tb.V"文件并Open。返回到NewTestBenchSettings选项卡中后,点击Add将"_tb.v"添加进去。 接下来,需要再次点击那三个小点,进入文件选择选项卡中,并定位到工程目录下的"_testbench/testbench_verilog/models"文件夹中,选择除以"timing"开头的文件以外的其他所有文件。点击Open。这些文件是为了配合仿真TSE IP核而存在的仿真模型,它们组合在一起相当于虚拟了一个物理的网络收发器PHY,使得我们可以模拟真实的板级环境进行仿真测试。 在NewTestBenchSettings选项卡中,Testbench一栏中输入"_tb",而TopLevelmoduleintestbench一栏中输入"tb"。需要注意的是,尽管文件名字是"_tb.V",但文件中的testbench顶层实体名字仍然是"tb"。因此,我们不应该直接设置"_tb.V"作为topLevelmoduleintestbench的名字,而应该根据实际情况输入"tb"。 完成设置后,连续点击两次"OK",回到Settings-<工程名>选项卡中,勾选"Use Script to setup simulation",并定位到文件"_testbench/testbench_verilog//_wave.do"。这个文件是一个脚本文件,它的主要功能是帮助我们将信号有条理地添加到仿真波形窗口中,使得观察更加直观。点击"Apply",然后"OK"即可。 至此,NativeLink的设置基本完成。在Quartus II软件中点击"RTL Simulation"按钮就可以启动仿真。仿真过程会比较漫长,因为Modelsim-Altera需要首先对设计文件进行编译,整个过程大约需要3分钟左右的时间。仿真开始后,模型将会自动在波形窗口中添加信号并停在仿真时间0处。由于仿真脚本中没有"run"命令,所以添加完波形后Modelsim将进入等待状态。这时,我们需要手动输入"run-all"命令或者在GUI上点击"run-all"按钮来运行仿真。仿真大约运行10秒后会停下来,此时,我们就可以开始观察波形,并在Transcript窗口中获取仿真过程中的一些数据信息。 通过上述步骤,我们可以完成对Altera三速以太网IP核的仿真测试,观察收发模块和FIFO模块的信号波形,对仿真结果进行初步的分析。在后续的工作中,还需要对仿真结果进行深入的分析,以便进一步优化设计,确保最终的FPGA设计达到预期的功能和性能要求。
2025-01-09 15:20:58 62KB 软件开发 QUARTUS II15.0
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FPGA系统中实现网口有多种方式,包括友晶的DE2-35开发板上使用的NIOS II处理器通过外部MAC芯片DM9000实现的web server,以及DE2-115开发板上使用NIOS II处理器与三速以太网(TSE)IP核实现web server......
2025-01-09 13:48:46 64KB 软件设计 QUARTUS 15.0
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1、频率估计:计算公式:m_axis_data_tuser* fs/COUNT=82*250M/1024= 20.0195MHz 2、幅度估计:如果输入的是复信号,最后输出的值是信号幅度的有效值。如果输入的是实信号,最后输出的值是信号幅度的有效值的一半。
2024-07-31 15:38:22 63.22MB
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【NiosII学习】第七篇、自定义PWM的IP核.zip这个压缩包文件主要涵盖了FPGA(Field-Programmable Gate Array)中的嵌入式处理器NiosII与自定义脉宽调制(PWM)IP核的设计与应用。下面将详细阐述相关知识点。 一、NiosII处理器 NiosII是Altera公司开发的一种软核处理器,它可以在FPGA内部进行配置,具有可定制性和灵活性。NiosII家族包含三种不同类型的内核:快速型(NiosII/f)、经济型(NiosII/e)和完整型(NiosII/r),分别适用于不同的性能、功耗和资源需求。通过使用NiosII,用户可以构建完整的嵌入式系统,包括CPU、存储器接口、外设控制器等,满足特定应用的需求。 二、FPGA基础 FPGA是一种可编程逻辑器件,其内部由大量的可编程逻辑单元(CLB)、I/O单元和互连资源组成。用户可以根据设计需求,通过配置逻辑单元实现所需的电路功能。与ASIC相比,FPGA具有更快的上市时间和更低的初始成本,但功耗和性能可能稍逊一筹。 三、自定义PWM IP核 脉宽调制(PWM)是一种模拟信号控制技术,通过改变数字信号的占空比来模拟连续变化的电压或电流。在FPGA中,我们可以自定义设计一个PWM IP核,实现对输出脉冲宽度的精确控制。这通常涉及到定时器、计数器和比较器等模块。自定义IP核的好处在于可以针对特定应用优化性能,例如高精度、低延迟或低功耗。 四、设计流程 设计一个自定义PWM IP核通常包括以下步骤: 1. 需求分析:确定PWM的分辨率、频率范围、占空比调整范围等。 2. 模块划分:将设计划分为基本组件,如时钟发生器、计数器、比较器和控制逻辑。 3. 设计实现:使用硬件描述语言(如Verilog或VHDL)编写模块代码。 4. 逻辑综合:将代码转换为门级网表,优化逻辑资源。 5. 布局布线:分配FPGA内部资源并连接各模块。 6. 功能验证:通过仿真软件验证设计是否符合预期功能。 7. 硬件调试:在实际FPGA板上进行测试,确保系统工作正常。 五、Project7_Design_PWM_IP_dpt项目 这个文件可能是博主提供的一个示例项目,其中包含了设计自定义PWM IP核的工程文件。可能包括了Verilog代码、 Quartus II工程文件、测试平台、配置文件等。通过研究这个项目,学习者可以了解如何在NiosII系统中集成和控制自定义的PWM IP核,以及如何进行系统级的验证和调试。 总结来说,本压缩包中的内容涉及了嵌入式系统设计、FPGA开发、NiosII处理器应用以及自定义PWM IP核的设计和实现。对于想要深入理解和实践FPGA中嵌入式处理系统的开发者来说,这是一个非常有价值的资源。
2024-07-08 15:45:28 107.46MB FPGA NiosII
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xdma ip核中文手册 本手册是 XDMA IP 核中文指南,旨在为用户提供 XDMA IP 核的详细介绍和应用指南。下面是本手册的详细知识点总结: 第 1 章:引言 * 本章节引入 XDMA IP 核的基本概念和特性,包括其在 PCI Express 产品中的应用。 * 介绍 XDMA IP 核的功能特性,包括数据传输、缓存管理和 error handling 等。 IP 相关信息 * 本节介绍 XDMA IP 核的相关信息,包括其架构、 timing diagram 和 interface 等。 * 介绍 XDMA IP 核的设计考虑因素,包括性能、功耗和面积等。 第 2 章:概述 * 本章节对 XDMA IP 核的功能特性进行了总结,包括数据传输、缓存管理和 error handling 等。 * 介绍 XDMA IP 核在不同应用场景中的使用,包括数据中心、边缘计算和人工智能等。 应用 * 本节介绍 XDMA IP 核在不同领域中的应用,包括数据中心、边缘计算、人工智能和自动驾驶等。 * 介绍 XDMA IP 核在这些应用场景中的优点和挑战。 不支持的功能 * 本节介绍 XDMA IP 核不支持的功能,包括某些特定的数据传输模式和缓存管理机制等。 * 介绍 XDMA IP 核在这些场景中的限制和挑战。 限制 * 本节介绍 XDMA IP 核的限制,包括性能限制、功耗限制和面积限制等。 * 介绍 XDMA IP 核在这些限制下的优化方法和技巧。 许可和订购 * 本节介绍 XDMA IP 核的许可和订购信息,包括许可协议、订购流程和价格等。 * 介绍 XDMA IP 核的技术支持和服务信息。 第 3 章:产品规格 * 本章节介绍 XDMA IP 核的产品规格,包括其性能指标、功耗指标和面积指标等。 * 介绍 XDMA IP 核的包装信息、 pinout 信息和时序信息等。 本手册为用户提供了 XDMA IP 核的详细介绍和应用指南,为用户提供了充分的信息以便更好地理解和使用 XDMA IP 核。
2024-07-03 14:54:21 8.92MB xdma pcie
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redpitaya_axi_gpio_dds
2024-06-18 20:46:57 57.25MB fpga
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