武汉理工大学《DAC0832接口电路程序设计》
用它来进行各种级别的逻辑设计，可以用它进行数字逻辑系统的仿真验证，时序分析，逻辑综合等。它是目前应用最广泛的硬件描述语言之一。其最大优点是与工艺无关性，这使得工程师在功能设计，逻辑验证阶段可以不必过多考虑门级电路及其工艺实现的具体细节，只需要利用系统设计时对芯片的要求，施加不同的约束条件，即可设计出实际电路。实际上，这是利用EDA 工具，把逻辑验证与具体工具库 匹配，把布线及延时计算由计算机自动完成，从而减轻了设计者的劳动。Verilog-HDL 把数字系统当作一组模块来描述，每一个模块具有模块接口以及关于模块内容的描述，一个模块代表一个逻辑单元，这些模块用网络相互连接，相互通信。由于Verilog-HDL 是标准 化的，所以能把完成的设计移植到不同厂家的不同芯片中去。又由于Verilog-HDL 设计的信号位数很容易改变，所以可以通过对信号位数的修改，来适应不同的硬件规模，而且在仿真验证时，仿真测试用例可以用同一种描述语言来完成。 2.1.2 VHDL
VHDL 语言是美国国防部于20 世纪80 年代后期，出于军事工业的需要开发的。1984年VHDL 被IEEE 确定为标准化的硬件描述语言。1993 年IEEE 对VHDL 进行了修订，增加了部分新的VHDL 命令与属性，增强了对系统的描述能力，并公布了新版本的VHDL，即IEEE 标准的1076-1993 版本。现在，VHDL 已经成为系统描述的国际公认标准，得到众多EDA 公司的支持，越来越多的硬件设计者使用VHDL 描述数字系统。VHDL 涵盖面广，抽象描述能力强，支持硬件的设计，
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验证，综合与测试。VHDL 能在多个级别上对同一逻辑功能进行描述，如可以在寄存器级别上对电路的组成结构进行描述，也可以在行为描述级别上对电路的功能与性能进行描述。无论哪种级别的描述，都可以利用综合工具将描述转化为具体的硬件结构。VHDL 的基本结构包含有一个实体和一个结构体，而完整的VHDL 结构还包括配置，程序包与库。各种硬件描述语言中，VHDL 的抽象描述能力最强，因此运用VHDL 进行复杂电路设计时，往往采用自顶向下结构化的设计方法。比较而言，VHDL 语言是一种高级描述语言， 适用于电路高级建模， 综合的效率和效果较好。Verilog-HDL 语言是一种低级的描述语言，适用于描述门级电路，容易控制电路资源，但其对系统的描述能力不如VHDL 语言。
2.2 可编程逻辑器件
可编程逻辑器件(简称PLD)[5]是一种由用户编程来实现某种逻辑功能的新型逻辑器件。它不仅速度快，集成度高，能够完成用户定义的逻辑功能外，还可以加密和重新定义编程，其允许编程次数可多达上万次。使用可编程逻辑器件可大大简化硬件系统，降低成本，提 高系统的可靠性，灵活性。因此，自20 世纪70 年代问世以后，受到广大工程人员的青睐，被广泛应用于工业控制，通信设备，智能仪表，计算机硬件和医疗电子仪器等多个领域。目前，PLD 主要分为FPGA(现场可编程门阵列)和CPLD(复杂可编程逻辑器件)两大类。FPGA 和CPLD 最明显的特点是高集成度，高速度和高可靠性。高速度表现在其时钟延时可小至纳秒级，结合并行工作方式，在超高速应用领域
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和实时测控方面有着非常广阔的应用前景;其高可靠性和高集成度表现在几乎可将整个系统集成于同一芯片中，实现所谓片上系统，从而大大缩小了系统体积，也易于管理和屏蔽。Altera 公司是世界上大的可编程逻辑器件供应商之一。其主要产品有MAX7000/9000，FLEX10K，APEX20K，ACEX1K，Stratix，Cyclone 等系列。 Altera 公司在20 世纪90 年代以后发展很快，业界普遍认为其开发工具MAX+plusⅡ是最成功的EDA开发平台之一，QuartusⅡ是MAX+plusⅡ的升级版本。Xilinx 公司是FPGA 的发明者，其产品种类较全，主要有XC9500/4000，Spartan，Virtex，Coolrunner(XPLA3)等。
Xilinx 公司是与Altera 公司齐名的可编程逻辑器件供应商，在欧洲用Xilinx 器件的人多，在日本和亚太地区用Altera 器件的人多，在美国则是平分秋色。全球PLD/FPGA 产品60%以上是由Altera 和Xilinx 提供的。可以讲，Altera 和Xilinx 共同决定了PLD 技术的发展方向。
Lattice 公司是ISP(在系统可编程)技术的发明者，其主要产品有ispL2000/5000/8000，
MACH4/5，ispMACH4000 等。与Altera 公司和Xilinx 公司相比，Lattice 的开发工具略逊一筹，大规模PLD，FPGA 的竞争力也不够强，但其中小规模PLD 比较有特色。Lattic e于1999 年推出可编程模拟器件，现已成为全球第三大可编程逻辑器件供应商。
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Actel 公司是反熔丝(一次性编程)PLD 的领导者。由于其PLD 具有抗辐射，耐高低温，功耗低和速度快等优良品质，在军工产品和宇航产品上有较大优势，而Altera 和Xilinx 公司则一般不涉足军品和宇航市场。
2.3 EDA 软件
目前在国内比较流行的EDA 软件[6]工具主要有Altera公司的MAX+plusⅡ和QuartusⅡ，Lattice 公司的Expert LEVER 和Synario，Xilinx 公司的Foundation 和Alliance，Actel 公司的Actel Designer 等。
3.DAC0832接口电路设计原理
3.1 DAC0832 接口电路设计
DAC0832是采用CMOS/Si-Cr工艺实现的8位D/A转换器。该芯片包含8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器。DAC0832中有两级锁存器，第一级即输入寄存器，第二级即DAC寄存器，可以工作在双缓冲方式下。
FPGA与DAC0832接口电路原理图
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FPGA_IO1~8向DAC0832的数据输入口（DI0~DI7）输送数据。 FPGA_IO9提供DAC0832数据锁存允许控制信号ILE，高电平有效。 FPGA_IO10提供DAC0832控制信号（CS：片选信号；Xfer：数据传输控制信号；WR1、WR2：DAC寄存器写选通信号），低电平有效。 Iout1、Iout2、Rfb与运算放大器LM324完成电流/电压的转换（DAC0832属电流输出型）。
3.2 DAC0832 接口电路程序设计
DAC0832 输出控制时序图
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。DAC0832是8位的D/A转换器，转换周期为1μs。锯齿波形数据可以由256个点构成，每个点的数据长度为8位。又因为FPGA的系统时钟为50MHz，必须对其进行分频处理,这里进行64分频，得到的锯齿波的频率为762.9Hz。
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