第6章宏模块和LPM函数

1、第6章 宏模块和LPM函数的应用 在FPGA技术的发展过程中，很多优秀的数字系统设计人员积累了大量设计成果。Altera公司对其中一些成果在Altera 器件的结构做了优化设计，使之在Altera特定器件结构中发挥出最佳性能。最终形成了可参数化宏功能模块和LPM 函数。6.1 存储器模块的用法 常用的存储器模块有ROM、RAM和FIFO。在使用过程中，可以灵活地根据需要设定其参数，就可以在使用过程中产生意想不到的效果。6.1.1 RAM的使用 用户创建RAM前， 首先应该建立RAM内的数据文件。在Quartus II中可以接受两种数据文件：Memory Initialization File（

2、.mif）格式文件和Hexadecimal File（.hex）格式文件。以下以mif格式文件为例介绍数据文件的建立和使用。 1数据文件的建立 2RAM宏模块的建立6.1.2 ROM的建立过程 ROM的创建过程与RAM类似，在建立好 .mif格式文件后，使用Megawizard Plug-In Manager工具进行定制。6.1.3 FIFO的建立使用 先入先出存储器FIFO的创建流程与ROM、RAM的创建流程基本相同。 同样使用 Megawizard Plug-In Manager工具进行定制。6.2 乘法器和锁相环的使用 除了学习上一节的存储器单元知识以外，对于乘法器和锁相环，也是用户设计

3、时经常需要使用到的宏模块。在本节中，将向用户讲解乘法器和锁相环的相关使用方法。6.2.1 乘法器的使用 与ROM和RAM的使用方法类似，用户也可以使用MegaWizard Plug-In Manager工具对乘法器进行定制。6.2.2 锁相环的使用 在Quartus II中有锁相环宏模块，通常也被称为嵌入式锁相环。这种锁相环可以根据需要设置分频或倍频的系数、相移和占空比。性能非常优越。6.3 NCO IP核的使用 IP核的使用与宏模块的使用相类似，但是IP核并不包含在Quartus II中，需要向Altera公司购买或申请试用版，在计算机上安装IP核后才能使用。安装完成后，在MegaWizar

4、d Plug-In Manager对话框左侧栏的选项里会出现所安装的IP核。下面以NCO数控振荡器为例，详细介绍IP核的使用方法。 具体步骤如下：6.4 基于宏模块的设计实例 在数字系统的设计中，用户使用宏模块和LPM 函数，可以简化设计过程，提高设计效率。一般基于宏模块的设计，都是调用宏模块和LPM 函数，根据需要进行参数设置，然后生成相应的HDL程序或原理图符号，作为总设计的一个元件，被顶层文件调用或直接被用在原理图中。6.4.1 正弦波信号发生器的设计 正弦波信号发生器的设计方法很多，但最常用是方法是查表法。就是对正弦波进行等间隔采样，将正弦波一个周期的采样值依次记录下来，并将这些值存放在存储器中。6.4.2 流水线乘累加器的设计 流水线乘累加器在信号处理电路中有广泛的应用。用户可以使用混合输入设计方法来设计一个8位的流水线乘累加器。6.5 小结 本章主要介绍了宏模块和LPM函数的使用。首先介绍了RAM、ROM和FIFO等存储器模块的使用方法；然后介绍