VHDL编写的多功能波形发生器下载

weixin_39820835 2019-05-08 03:00:21

本程序用VHDL语言编写的多功能信号发生器，此信号发生器可实现4种常见波形：正弦、三角、锯齿、方波。每种波形的频率和幅度都可通过修改参数来控制。
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本程序用VHDL语言编写的多功能信号发生器，此信号发生器可实现4种常见波形：正弦、三角、锯齿、方波。每种波形的频率和幅度都可通过修改参数来控制。

程序中主要包括：最高优先级编码器 8位相等比较器三人表决器加法器描述 8位总线收发器地址译码多路选择器 LED七段译码多路选择器双2－4译码器多路选择器汉明纠错码编码器双向总线汉明纠错吗译码器三态总线时序逻辑：四D触发器用状态机实现的计数器简单的锁存器各种功能的计数器简单的12位寄存器通用寄存器带load、clr等功能的寄存器带三态输出的8位D寄存器移位寄存器存储器举例状态机举例一个简单的状态机莫尔型状态机1 使用列举类型的状态机莫尔型状态机2 带同步复位的状态机米勒型状态机使用变量的状态机带莫尔/米勒输出的状态机测试向量举例：加法器源程序相应加法器的测试向量 波形发生器 经典双进程状态机其他设计举例：伪随机数产生器一个简单的UART 步进电机控制器一个游戏程序直流电机控制器布斯乘法器伪随机比特发生器

课程主要讲解基于simulink的hdl coder模块组的使用方法，学会使用hdl coder搭建算法模型，校验模型并能自动生成可以下载到FPGA运行的Verilog或VHDL代码，学会testbench文件的自动生成和modelsim模型的验证。...

序号实验项目名称实验内容学时要求性质类别所用主要仪器及台套数所在实验室 1 QuartusII的使用在本次实验中，学会QuartusII软件的使用，然后利用此系统完成：〈１〉一位全加器设计〈２〉并行八位寄存器设计。下载到实验箱上，在实验箱上验证。必做验证专业基础计算机组成原理实验箱30台 P4计算机60台硬件基础实验室 2 层次化设计方法在本次实验中，学会层次化设计方法，利用该方法完成：〈１〉同步二进制计数器〈２〉多位二进制加法器下载到实验箱上，在实验箱上验证。必做设计专业基础计算机组成原理实验箱30台 P4计算机60台硬件基础实验室 3 多路开关，逻辑运算部件，移位器设计在本次实验中，完成多路开关、逻辑运算部件，移位器设计为下面的运算器、存储器设计做好准备。必做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 4 复杂模型机设计利用TD-CMA平台，设计一套完整的指令系统，并下载到实验平台进行验证。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 5 微程序控制器设计利用TD－CMA平台，设计一个微程序控制器，并进行验证。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 6 简单计算机的设计按要求设计一台由简单指令作为指令集的计算机，并用该简单指令编写一段程序，运行该程序，得出正确结果。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 7 补码除法器设计请给出此除法器的VHDL功能描述，将其作为QuartusII的输入文件，由QuartusII进行综合和模拟，自己设计测试向量波形，并通过分析模拟结果验证设计的正确性。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 8 ALU设计请给出ALU的VHDL功能描述。将其作为QuartusII的输入文件，由QuartusII进行综合和模拟，自己设计测试向量波形，并通过分析模拟结果验证设计的正确性。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 9 补码乘法器设计或原码乘法器设计请给出此乘法器的VHDL功能描述，将其作为QuartusII的输入文件，由QuartusII进行综合和模拟，自己设计测试向量波形，并通过分析模拟结果验证设计的正确性。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 10 双端口存储器的设计或先进先出存储器的设计请给出此存储器的VHDL功能描述，将其作为QuartusII的输入文件，并对存储器的内容进行初始化，由QuartusII进行综合和模拟，自己设计测试向量波形，并通过分析模拟结果验证设计的正确性。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 11 带中断接口的模型机的设计利用TD－CMA实验仪进行设计一个带有中断处理能力的模型机，请设计一两个自已的指令，并进行测试。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 12 带DMA接口的模型机的设计利用TD－CMA实验仪进行设计一个带有DMA处理能力的模型机，请设计一两个自已的指令，并进行测试。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 13 Cache控制器的设计利用TD－CMA实验仪设计一个实现直接映射的Cache控制器选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室 14 时序发生器的设计利用TD－CMA实验仪设计一个时序发生器。选做设计专业基础计算机组成原理实验箱60台 P4计算机60台硬件基础实验室

电子电路设计软件我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候，我们会发现做出来的东西有很多的问题，事先并没有想到，这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢？结论是有，这就是电路设计与仿真技术。说到电子电路设计与仿真工具这项技术，就不能不提到美国，不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计，从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产，整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢？因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术，把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑，然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件，并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来，只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验，哪里不合理有问题就改动那里，直至最佳效果，效率自然高了，最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了，从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供，软件开发商是IBM，飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样，他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法，从大到小，从复杂到简单，甚至包括设计家具和作曲，只是具体软件内容不同。其实，他们发明第一代计算机时就是这个目的（当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计）。电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE；multiSIM7；Matlab；SystemView；MMICA D LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。 SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）：是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件，1998年被定为美国国家标准。1984年，美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE（Personal- SPICE）。现在用得较多的是PSPICE6.2，可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件，在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。 multiSIM（EWB的最新版本）软件：是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7，目前普遍使用的是mult iSIM2001，相对于其它EDA软件，它具有更加形象直观的人机交互界面，特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样，但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色，几乎能够100%地仿真出真实电路的结果，并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器（对于multiSIM7还具有四踪示波器）、波特仪（相当实际中的扫频仪）、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件，比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiS IM7还具有I- V分析仪（相当于真实环境中的晶体管特性图示仪）和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。 MATLAB产品族：它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块，包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功能。MATLAB产品族具有下列功能：数据分析；数值和符号计算、工程与科学绘图；控制系统设计；数字图像信号处理；财务工程；建模、仿真、原型开发；应用开发；图形用户界面设计等。 MATLAB产品族被广泛应用于信号与图像处理、控制系统设计、通讯系统仿

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