正弦信号发生器设计实验指南-de2

1、实验练习 正弦信号发生器练习一 正弦信号发生器设计利用分频器将clk设为16hz本实验预备了两个文件：sin.v和sinwave.mif。sin.vhd是顶层设计文件；sinwave.mif是rom的初始化文件。这两个文件在下面设计将用到。实验之前建立一个sinwave文件夹将以上两个文件拷入其中。下面将详细介绍设计流程：1 工程创建进入QuartusII开发软件，选择File-New Project Wizad。弹出工程向导对话框，点击Next。在对应位置填入工程名和顶层实体名，再点击Next。点击Next。实验所使用的是Cyclone系列的“EP2C35Q672C6”，点击Finish。工

2、程新建完成，此时只是配置了与工程相关的一些基本设置，在开发过程中如需要，仍然可以通过菜单Assignments ->Settings来修改。2 sin信号发生器顶层模块的设计新建文件，打开File->New，选择Device Design Files子类中的Verilog，点击OK，创建一个verilog文件。在编辑区verilog语言输入，或者用文本方式打开sin.v文件将其中的内容拷贝到编辑区，并以sinwave.v文件名保存。也可以用下面方法：本实验事先已经准备了sin.v文件，可以将其文件名改为sinwave.v，添加到工程中。3定制ROM存储sin波形数据1) 建立.mi

3、f文件.mif是FPGA片内rom的初始化文件。点击菜单File->New->Memory Files项，选择Memory Initialization File点击确定mif文件中字宽和字的数目，如下图设置，点击OK。打开mif文件。填入正弦波的数据，以文件名sinwave.mif保存。本实验事先已准备了sinwave.mif文件，也可以通过右击Project Navigator 中Files，打开File对话框，直接将已经存在的mif文件添加到工程中。2）定制ROM下面我们将初始化数据文件sinwave.mif文件加载到硬件模块中，通过菜单Tools->MegaWizar

4、d Plug-In Manager 。弹出对话框，选择第一项，点击Next。选择Memory Compiler中的ROM：1-PORT，并选择Verilog，输入文件名：drom.v。点击Next。下面是对生成rom的参数进行设置。如下图设置，点击Next。 如下图设置，点击Next。指定rom所对应的初始话文件sinwave.mif。点击Finish。将生成的drom.vhd添加到工程中。右击Project Navigator中Files。选择Add/Remove Files in Project。选择以后是否自动加载该类文件。找到drom.vhd文件，点击Add。至此已经完成了设计输入的所

5、有工作，包括：顶层文件设计，rom生成和设置初始化文件。4 编译综合编译综合点击菜单Processing->Start Compilation。如果设计没有问题就会，弹出编译成功的对话框，并显示下图。如有错误，就必须根据提示来查找错误。5 仿真对工程编译通过后必须进行功能和时序仿真，以便了解系统是否满足要求，步骤如下：新建波形文件，File->New->Other Files->Vector Waveform file。点击OK。设定波形仿真文件的文件名，sinwave.vwf。点击保存。右击波形文件编辑区右边空白处，选择Insert Node or Bus。在Name

6、中填入DOUT，点击OK。将DOUT信号输入到波形文件中。用同样的方式将CLK输入到波形文件中。右击CLK，设置输入信号CLK。点击菜单Processing-Start Simulation，对工程进行仿真。右击DOUT选择Properties，Radix选择Unsigned Decimal，点击确定。下面是正确仿真结果。6 管脚分配点击菜单Assignment-Pins，打开管脚编辑器，设置如下Location。将工程重新编译一次，用于保存管脚的设置。7 硬件设置下载在编译后工程文件夹中就会生成一个sinwave.sof文件，用于下载到FPGA中实现设计的功能。在下载前必须先对硬件进行连接和

7、设置。当确认实验箱上的并口线已经和计算机正确之后，还需在Quartus II中作必要的设置。点击菜单Tools-Programmer。点击Hardware Setup。打开一个对话框。在点击Add Hardware。如下图设置，点击OK。 一般情况Quartus II能够自动的监测到sinwave.sof文件。也可以点击Add File来添加文件。选择Program/Configure。最后点击Start下载sinwave.sof到FPGA中。实验箱上七段显示管会以一定的频率显示sinwave.mif文件中的数据，值得说明的是实验箱显示的是16进的值，而sinwave.mif中给的是无符号的1

8、0进制值。可以将仿真文件sinwave.vwf中DOUT的值显示为16进制值，就可以更好地进行对比。至此已经完成了实验一的所有内容。练习二 SingnalTap的使用点击菜单File-New，选择Other Files，选择SignalTap II File。点击OK。如下图所示，双击Node下面的空白区，打开Node Finder对话框，插入信号DOUT。在Signal Configuration中cloclk填入CLK，Sample depth选择8k，Buffer acquisition mode如图选择。将设计重新编译一次。如前面所述，点击Setup来设置硬件。在SOF Manager

9、中添加sinwave.sof文件，并点击下载sof文件。点击Autorun Analyzer如图中所圈。右击DOUT，选择Bus Display Fomat-Unsigned Line Char，就可以显示下面波形。练习三 在线rom读取和写入在实验二的基础上，不用改变任何硬件设置。下面将介绍在线rom读取和写入。在Project Navigator选择Hierarchy，展开sinwave，双击选择drom:u1。打开MegaWizard Plug-In Manager。点击Next，找到对应页，将所圈的地方设置如下图。重新编译工程。点击菜单Tool-In-System Memory Content Editor将sinwave.sof添加到对应位置，点击所圈键，重新下载。右击rom1，选择Read Data for