文档介绍：优秀设计
EDA技术在航空设备综合智能检测仪中的应用
摘要:航空设备综合检测仪必须有一个和所有设备均能相互连接的复用接口,通常该借口的控制电路由传统的集成电路组成,因此带来的体积大、成本高,可靠性差的特性。
所以我们要设计一个复用新型的接口来代替传统的借口,该借口具有体积小,成本小,较为可靠的复用借口。我们采用FPGA在该复用借口的设计中,大大缩短了系统的设计周期,降低了开发成本,编程调试变的更为方便,可靠性得到很大程度上的提高。
在实际编程是在Quartus II上编写及软件上的调试,然后通过数据线的连接在实验室上的系统箱进行硬件调试的。我们采用先进行VHDL的设计输入,然后进行波形仿真,最后在试验箱上调试得到和软件仿真一样的结果。较好的实现了复用接口的最初的设计要求。
关键词:综合智能检测仪复用借口集成电路 VHDL Quartus II
目录
1 FPGA及Quartus II的简介
什么是FPGA…………………………………………………………(6)
FPGA的结构…………………………………………………………(6)
FPGA设计步骤………………………………………………………(7)
硬件描述语言VHDL…………………………………………………(8)
Quartus II简介……………………………………………………(9)
2 系统的设计要求及组成
系统的设计要求……………………………………………………(10)
系统的组成…………………………………………………………(11)
3 实验方案及选择
实验方案的选择……………………………………………………(11)
实验功能框图………………………………………………………(11)
4 功能的设计
四位并转串…………………………………………………………(12)
四位串转并…………………………………………………………(13)
八位并转串…………………………………………………………(15)
…………………………………………………………(16)
十六位并转串………………………………………………………(18)
十六位串转并………………………………………………………(19)
分频器的设计………………………………………………………(21)
5软件仿真及分析
顶层模块……………………………………………………………(22)
仿真波形的分析……………………………………………………(23)
6 硬件组装测试…………………………………………………………(23)
7 实验总结…………………………………………………………………(24)
8 参考文献…………………………………………………………………(24)
9 致谢…………………………………………………………………………(25)
EDA技术在航空设备综合智能检测仪中的应用
引言
长期以来,外围设备与主机CPU速度之间的不匹配始终困扰着人们,影响了计算机系统更迅速的发展。随着计算机处理能力及存储规模的迅速增长,这个问题表现得更加突出。虽然已经采取了各种软、硬件的方法,不断地改善着CPU与I/O设备之间的接口性能。然而,在许多应用中接口问题依然是制约系统性能的瓶颈。对于特定的设计,设计者面对纷繁芜杂的接口标准,一般根据系统所需的成本及功能选择合适的标准产品,这可能导致接口标准冲突和引起互用性问题;或许新选择与接口兼容的标准器件,但又可能会造成不满足功能需要或成本要求等。
随着电子技术的发展,特别是专用集成电路(ASIC)设计技术的日趋完善,数字化的电子自动化设计(EDA)工具给电子设计带来了巨大变革,尤其是硬件描述语言的出现,解决了传统电路原理图设计系统工程的诸多不便。随着ASIC技术、EDA技术的不断完善和发展以及VHDL、HDL等通用性好、移植性强的硬件描述语言的普及,FPGA等可编程逻辑器件必将在现代数字应用系统中得到广泛的应用,发挥越来越重要的作用。FPGA技术的迅速发展使得接口问题有了好的解决方案。例如,现有的高性能接口IP及高速物理I/O的FPGA,可满足10Gb/s以上的通信系统的要求;而且用FPGA解决接口不兼容器件间的通信问题。因此本文将提出一种新的基于FPGA的复用接口设计方法。
1、FPGA及Quartus II简介
什么是FPGA
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产