陕西理工学院毕业论文(设计)
4 系统仿真
本设计是在EDA设计平台上实现系统的仿真,所以需要的装置主要是Altera公司的MAX+plusⅡ软件。Altera公司的MAX+plusⅡ软件是一款易于使用的开发工具,其界面友好,集成化程度高。支持FLEX、MAX、ACEX1K系列器件,可通过 MAX+plusⅡ图形编辑器创建图形设计文件(.gdf),通过MAX+plusⅡ文本编辑器使用VHDL语言创建文本设计文件(.vhd),还可以通过MAX+plusⅡ波形编辑器创建波形设计文件(.wdf)。通过MAX+plusⅡ编译器完成,可检查项目是否有错,并对项目进行逻辑综合,然后配置到一个ALTERA器件中,同时产生报告文件、编程文件和用于时间仿真的输出文件。
本方案软件采用了结构化系统设计与结构化程序设计的方法,整个软件由顶向下分层分块,每个模块完成一项功能,并遵守上层模块调用下层模块,同层模块不能相互调用的原则。
基于所做的是任意波形发生器,所以在波形选择上以三种基础波形为设计与实现的对象,即正弦波、三角波、方波。在波形输出时,设计一个模块控制输出的波形是所要求输出的波形,基本框图如下:
图4-1 波形发生器基本框图
在前面已经分别设计出了三种基础波形,现在所需要做的是如何将三种波形融合在一起成为一个整体,并使他们能按操作人意愿输出所需要波形,这就需要波形选择与控制模块了。在我们的设计构思里,首先是让三个波形模块按意愿工作起来,使需要的波形模块能输出波形数据,其他的二个则的不输出波形数据。这个功能由时钟脉冲输入选择模块完成,在这个模块里,有两个控制开关,有00、01、10、11四个控制情况,这四种情况每一个针对一个波形模块—00时正弦波模块,01时三角波模块,10时方波模块,11时不做任何变化。需要哪个波形工作时,按键开关输入哪种情况既可。下面是设计的连线总图及控制开关SC与仿真波形:
第 16 页 共 36 页
陕西理工学院毕业论文(设计)
图4-2 综合后的RTL电路
第 17 页 共 36 页
陕西理工学院毕业论文(设计)
图4-3 正弦波的仿真图
当address分别输人0、4、8、12时,FOUT分别输出511、524、536、549。通过和正弦波查找表中的比较,我们发现波形输出有些许延迟,这是因为Clk只在上升沿起作用,在第一个上升沿的时候是发出命令,下一个才是读取数据。
图4-4 三角波的仿真图
不考虑延迟的影响,当address分别输入0、4、8、12、17时,FOUT分别输出0、4、8、12、17,由于这里FWORD不变,FOUT匀速变化,比较三角波查找表中的数据,发现完全匹配。
图4-5 方波的仿真图
地址对应的前半段FOUT输出为1023,后半段为0,输出波形为方波。
第 18 页 共 36 页
陕西理工学院毕业论文(设计)
5 总结
通过这次的毕业设计,使我更深入地学习了相关专业知识,并能够熟练的操作MAX+PLUSⅡ软件。通过对FPGA芯片的使用及对VHDL硬件描述语言学习,让我感到了VHDL硬件描述语言的方便性和灵活性,可以使编程技能快速提高,并且认识到很多新的设计思想。这给即将走向工作岗位的我带来了很大的帮助及深远的影响,使我受益无穷。
本课题的研究虽然取得了一定的收获,但在很多方面还有待于进一步的改进和完善。特别是在信息技术飞速发展的今天,各种电子产品层出不穷,各种技术与方法也在不断地改善,因此对电子技术知识的学习也应不断地充实和更新,以适应工作与社会的需要。
第 19 页 共 36 页
陕西理工学院毕业论文(设计)
致谢
这次的毕业论文设计总结是在我的指导老师何伟老师亲切关怀和悉心指导下完成的。从毕业设计选题到设计完成,何老师给予了我耐心指导与细心关怀,有了何老师耐心指导与细心关怀我才不会在设计的过程中迷失方向,失去前进动力。何老师有严肃的科学态度,严谨的治学精神和精益求精的工作作风,这些都是我所需要学习的,感谢何老师给予了我这样一个学习机会,谢谢! 感谢与我并肩作战的舍友与同学们,感谢关心我支持我的朋友们,感谢学校领导、老师们,感谢你们给予我的帮助与关怀;感谢陕西理工学院,特别感谢电信系四年来为我提供的良好学习环境,谢谢!
第 20 页 共 36 页