武汉理工大学《DAC0832接口电路程序设计》
DAC0832接口电路程序设计
摘要
根据DAC0832 输出控制时序，利用接口电路图，通过改变输出数据设计一个锯齿波发生器。分析了TI公司的DA芯片DAC0832的工作原理，利用VHDL硬件描述语言中状态机的设计方法设计实现了DA芯片DAC0832与FPGA的接口电路，对FPGA的系统时钟进行分频处理得到的频率为762.9Hz的锯齿波。在Quartus II中完成时序仿真实践证明设计的电路能够稳定、可靠的工作。
关键词：接口电路；DAC0832；EDA；VHDL；FPGA
武汉理工大学《DAC0832接口电路程序设计》
Abstract
According to the DAC0832 output sequence control, using
the interface diagram, by changing the output data to design a sawtooth wave generator.Analyzed the working principle of DA DAC0832 chip of TI company, using VHDL hardware description language design method of state machine design has realized the DA DAC0832 and FPGA chip interface circuit, system clock frequency division processing on FPGA sawtooth wave frequency is 762.9 Hz.In the Quartus II complete timing simulation proved designed circuit can work stable and reliable.
Key words: interface circuit；DAC0832；EDA；VHDL；FPGA
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目录
1.前言.................................................1 2.EDA概述.............................................1 2.1 硬件描述语言....................................2 2.1.1 Verilog-HDL................................2 2.1.2 VHDL.......................................3 2.2 可编程逻辑器件..................................4 2.3 EDA 软件........................................6 3.DAC0832接口电路设计原理.............................6 3.1 DAC0832 接口电路设计............................6 3.2 DAC0832 接口电路程序设计........................7 4.软件设计与仿真.......................................8 4.1 VHDL 程序设计...................................8 5. 软件仿真...........................................10 5.1 编辑和输入设计文件.............................10 5.2 创建工程.......................................11 5.3 全程综合与编译.................................12 5.4 仿真测试.......................................12 6. 课设总结...........................................13 参考文献..............................................15
武汉理工大学《DAC0832接口电路程序设计》
1.前言
数模转换器（即DAC）是数字世界和模拟世界之间的桥梁。人类生活在模拟世界中，虽然数字器件及设备的比重日益增强，但是DAC的发展仍是必不可少的。DAC现已广泛用于多种领域，从航空航天、国防军事到民用通信、多媒体、数字信号处理，都涉及到DAC的应用。 FPGA是目前广泛采用的一种可编程器件。随着微电子技术的发展。现场可编程门阵列（FPGA）得到了飞速的发展。FPGA的时钟延迟可达到纳秒级，结合其并行工作的方式，在超高速、实时测控方面有非常广阔的应用前景，具有工作速度快、集成度高和现场可编程的优点。
2.EDA 概述
20 世纪90 年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA 技术的迅速发展。
EDA 是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20 世纪90 年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA 技术就是以计算机为工具，设计者在EDA 软件平
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台上，用硬件描述语言HDL 完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA 技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可靠性，减轻了设计者的劳动强度[1]。
2.1 硬件描述语言
硬件描述语言(HDL)[2]是各种描述方法中最能体现EDA 优越性的描述方法。所谓硬件描述语言，实际就是一个描述工具，其描述的对象就是待设计电路系统的逻辑功能，实现该功能的算法，选用的电路结构以及其他各种约束条件等。通常要求HDL 既能描述系统的行为，又能描述系统的结构。HDL 的使用与普通的高级语言相似，编制的HDL 程序也需要首先经过编译器进行语法，语义的检查，并转换为某种中间数据格式。但与其他高级语言相区别的是，用硬件描述语言编制程序的最终目的是要生成实际的硬件，因此HDL中有与硬件实际情况相对应的并行处理语句。此外，用HDL 制程序时，还需注意硬件资源的消耗问题(如门，触发器，连线等的数目)，有的HDL 程序虽然语法，语义上完全正确，但并不能生成与之相对应的实际硬件，其原因就是要实现这些程序所描述的逻辑功能，消耗的硬件资源将十分巨大。目前主要有以下两种HDL 语言[3][4]。 2.1.1 Verilog-HDL
Verilog-HDL 语言是在1983 年由GDA(Gateway Design Automation)公司的首创的。主要用于数字系统的设计。设计者可以
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