FPGA设计基础QuartusⅡ中宏功能模块的使用.ppt

西安邮电学院计算机系西安邮电学院计算机系Quartus中中宏功能模块的使用宏功能模块的使用2023/1/161QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用Quartus软件针对常用的功能，提供了参数化（Parameterized）的宏功能（megafunctions）模块，通过调用宏功能模块，可以减少工作量，加快设计的进程。用户可以通过向导工具MegaWizard Plug-In Manager调用宏功能。该向导工具帮助用户建立或修改包含自定义宏功能模块变量的设计文件，这些设计文件可以在用户的设计中进行实例化。2023/1/162QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用 在Quartus软件中使用MegaWizard Plug-In Manager对宏功能模块进行实例化的步骤如下：1 选择菜单Tools MegaWizard Plug-In Manager（图1），或直接在原理图设计文件的Symbol对话框中点击MegaWizard Plug-In Manager（图2），则弹出对话框（图3）。图 1图 22023/1/163QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用图 3选择新建一个宏功能实例，进入下一步（图4）。2023/1/164图 4这里列举了可供调用的宏功能模块数学运算功能类，包括代码纠正、浮点加/减/乘法器、计数器、平方根等功能模块。逻辑门类功能类，包括与/或/非门常数发生器、反相器模块等。I/O接口功能类，包括数据收发器锁相环、I/O缓冲模块等。在系统调试类，包括串/并载入SignalTap逻辑分析、虚拟JTAG接口模块等。寄存器类，包括各种ROM、RAM和FIFO模块。存储器类，包括各种参数化的锁存器、移位寄存器模块等。须购买的IP模块QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用2023/1/165QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用下面是一个双口RAM的例化及调用过程：图 5在工程目录下设置例化的文件名选择输出语言选择器件选择双口RAM2023/1/166QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用图 6选择端口模式-分立的读写端口选择读写模式-按字节读写2023/1/167QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用图 7选择存储深度选择字宽选择例化时调用的资-M4K资源/逻辑资源（LC）2023/1/168QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用图 8选择异步读写时钟2023/1/169QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用选择读出端是否加D触发器图 92023/1/1610图 10QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用选择存储空间初始化方式及初始值2023/1/1611图 11QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用仿真与综合相关信息2023/1/1612图 12QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用选取输出的文件.bsf 文件：图形编辑器中使用的宏功能模块符号.v文件：Verilog HDL实例化的宏功能模块包装文件完成定制过程2023/1/1613QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用图 13图形输入调用：新建图形输入文件，在空白区域双击左键弹出元件选取对话框如图，Project目录下将出现实例化 ram4k元件供调用2023/1/1614QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用也可在程序中嵌入以下语句实现调用：ram4k ram4k(.data(),.rdaddress(),.rdclock(),.wraddress(),.wrclock(),.wren(),.q();这段程序将实现子程序模块的例化图 15图 14 2023/1/1615QuartusQuartusQuartusQuartus中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用中宏功能模块的使用Altera的Megafunction是重要的设计输入资源。由于Megafunction是基于Altera底层硬件结构最合理的成熟应用模块的表现，所以在代码中尽量使Megafunction这类IP资源，不但能将设计者从繁琐的代码编写中解脱出来，更重要的是在大多数情况下Megafunction的综合和实现结果比用户编写的代码更优。Megafunction包括Altera的参数化模块库（LPM，library of parameterized modules），器件专有的Megafunction模块，用Altera MegaCore IP生成工具调用的IP Core，以及Altera Megafunction计划协作者（AMPP,Altera Megafunction Parterners Program）提供的第三方IP Core。特别是针对一些与Altera器件底层结构相关的特性，必须通过Megafunction实现，例如一些存储器模块（DPRAM、SPRAM、FIFO、CAM等），DSP模块，LVDS驱动器，PLL，高速串行收发器（SERDERS），DDR输入/输出（DDIO）等。另外一些诸如乘法器、计数器、加法器、滤波器等电路虽然也可以直接用代码描述，然后用通用逻辑资源实现，但是这种描述方法不但费时费力，在速度和面积上与Megafunction的实现结果仍然有较大的差距。2023/1/1616完完完完2023/1/1617