触发器的VHDL语言设计

利用硬件描述语言完成电路的设计,已经成为数字系统设计的重要方法。本文利用VHDL语言,实现具有同步置位、复位的D触发器设计,并利用MAX plusII对其进行仿真。根据软件的输出波形,分别完成了D触发器不同功能的验证。

基于VHDL语言的序列发生器设计

在介绍了序列信号发生器的基础上,给出了利用VHDL语言设计的具体方法。结合MAX+PLUS II的波形仿真功能,验证设计的正确性。1序列信号发生器简介数字信号采用二值信息“0”和“1”来表示两个相对的状态,如脉冲的有、无或电平的高、低。例如:若用“1”表示高电平,则“0”可表示低电平;若用“0”表示有脉冲,则“1”可表示无脉冲。数字电路中,“0”和“1”仅表示两种相对独立的状态,没有数值上的大小概念,在实际应用中,两个相对独立的状态可用电子器件的开关特性来实现,就是利用二极管、三极管、场效应管等元器件的开关特性,如完全导通表示一种状态,完全截止表示另一种状态。因此,数字电路的传输与信号处理无论在电路结构还是研究内容、分析方法均与模拟电路不同。

一种采用比例积分和自适应复合控制的全数字锁相环

针对传统全数字锁相环存在着锁定速度慢、锁相精度不高和锁频范围较窄等问题,提出一种采用比例积分与自适应复合控制方式的全数字锁相环,通过“粗调”和“精调”来提高锁定速度以及锁相精度。在QuartusII软件环境下,使用VHDL语言编程,采用自顶向下的模块化设计思路对整个全数字锁相环系统进行电路设计,进行综合编译、仿真和分析,并将程序代码下载到FPGA中进行硬件测试。系统仿真与实验结果表明该锁相环可随输入信号频率的变化实时调节环路的控制参数和自由振荡频率,且具有锁相速度快、功耗低、电路结构简单和易于集成的特点。

SDRAM控制器的设计与VHDL实现

介绍了SDRAM的存储体结构、主要控制时序和基本操作命令,并且结合实际系统,给出了一种用FPGA实现的通用SDRAM控制器的方案。

基于VHDL的故障注入技术

对基于VHDL的故障注入技术进行研究,阐述基于仿真命令、"破坏"和"突变"的故障注入技术原理,以8051处理器为注入对象,实现3种故障注入技术。对3种技术的特性进行比较分析。对于仿真命令方式,研究信号操作和变量操作2种方式,针对变量操作方式提出可行的实现方法。对于"破坏"方式,通过对"串行破坏"和"并行破坏"的分析比较,证明前者更具实用价值。对于"突变"方式,介绍不同的实现方法,提出优化的设计方案。

基于VHDL的有限状态机描述及综合

介绍了使用VHDL描述有限状态机的方法，重点分析了综合过程中的难点并提供了解决方法。最后以乘法电路为例实现了可综合的FSM描述并通过门级仿真验证正确性。

基于VHDL技术实现视频采集处理器的控制

针对目前视频图像采集技术中图像采样控制复杂,应用不灵活的问题,基于现有视频采样芯片SAA7111,提出一种采用VHDL技术来模拟实现I2C总线接口的方法,控制视频采集处理器实现视频图像采集.实验证明,I2C总线控制SAA7111采样图像数据正确、稳定.该方法具有非常好的可移植性.

基于VHDL之CPU设计与实践

随着大规模可编程逻辑器件的发展,EDA技术已成为硬件系统电路设计的重要手段。基于EDA技术的计算机组成原理整机实习通常在Quartus II仿真平台上实现。早期均采用Block Diagram的设计方式,虽然设计过程直观,但仿真调试困难,难以完全调试成功。本文研究了基于VHDL的灵活方便的CPU设计过程,该设计由取指、指令译码、指令执行、存储器接口、通用寄存器组和寄存器输出六个组成部分,最后通过调试软件直接观察寄存器的值来验证了设计的准确性。本研究方法对改革该课程的整机实习,发挥学生的主动能动性,提高学生的自主创造能力具有很好的指导意义和实际参考价值。

VHDL高级综合与底层物理设计的衔接

本文以ＦＰＧＡ为目标讨论了高级综合与底层物理设计的衔接问题。所构成的系统可实现从ＶＨＤＬ行为级描述到ＦＰＧＡ芯片的自动设计。文中首先分析了实现这种衔接所面临的问题，然后阐明实现的方法并给出若干实例的运行结果。

异步FIFO的VHDL设计

给出了一种利用格雷码对地址编码的异步FIFO的实现方法，并给出了VHDL程序，以解决异步读写时钟引起的问题。

VHDL高级综合系统设计中某些关键问题的技术决策

本文的研究实现了从电路系统行为（含算法及功能）的ＶＨＤＬ描述到ＲＴＬ和逻辑结构级描述的高级综合，并针对ＸｉｌｉｎｘＦＰＧＡ文件库映射成工艺相关的ＡＳＩＣ，直至生成ＦＰＧＡ的器件．整个系统包括七个部分，本文重点讨论每个部分的技术决策以及在ＳＵＮＳＰＡＲＣ２上实现的运行结果．

基于VHDL的有限状态机设计

通过2种状态机的设计方法比较,说明使用VHDL语言设计出稳定、可靠的有限状态机的方法是有效 的和实用的.由于两者对状态寄存器值的不同处理方法,使得状态机在采用不同编码方法时可靠性出现差异. 针对此问题提出的状态机设计方法很好的解决了这个问题,保证采用常用编码方法进行状态机编码时,不管采 用何种状态机的设计方法,状态机都会处于稳定、可靠状态.

基于VHDL语言的参数化设计方法

随着FPGA制造工艺的不断进步,越来越多的应用可以在FPGA中实现。虽然用于FPGA设计的VHDL语言具有很好的可移植性,但是FPGA芯片的可用资源不尽相同,因此对设计的规模进行参数化才能实现设计的可移植及充分利用FPGA的资源。此外,同一算法在不同的应用领域中,也会需要对其规模进行改变。设计的参数化是指只需要对参数进行设定就可以自动生成相应规模设计的技术。首先提出了一种基于综合工具的VHDL参数化设计方法,其次以多路奇偶校验生成器为例,详细说明了参数化的基本过程,最后在HMMer的FPGA实现中应用所提出的方法,从而实现对运算单元数量的控制。所提出的参数化方法具有操作简单、代码变动小、无需要第三方代码支持等优点。实验表明,该方法是VHDL设计中成本小、效果好的参数化设计方案。

计数器的VHDL设计与实现

介绍了具有使能和清零作用的一位十六进制计数器的组成及其工作原理,论述了基于VHDL语言和FPGA芯片的数字系统的设计思想和实现过程,应用Max+PlusⅡ10.1工具软件和EDA实验箱实现了计数器的功能。通过对设计结果的系统仿真波形分析,验证了计数器设计的正确性。

VHDL语言在数字电路中的设计与应用

根据教学实践,介绍了VHDL硬件描述语言进行工程设计的优点。他既是一种与实际技术相独立的语言,不束缚于某一特定的模拟程序或数字装置上,也不把设计方法强加于设计者,他允许设计者在其使用范围内选择工艺和方法,描述能力极强,覆盖了逻辑设计的诸多领域和层次,并支持众多的硬件模型;也是一种在数字电路教学中全新的理论联系实际的教学方法和全新的培养学生实际动手能力的有效工具。同时简要地说明VHDL硬件描述语言的支撑软件Max+PlusⅡ。并结合实例详细阐明VHDL语言在Max+PlusⅡ软件的环境下对数字电路的设计、应用方法及使用时需注意的几个方面事项。

用VHDL-AMS进行概念设计

VHDL- AMS是 VHDL 向模拟和混合信号领域的扩展 .VHDL- AMS为设计者提供了在概念级处理复杂系统的能力 .随着 VHDL- AMS的标准化 ,将诞生处理复杂的模拟和混合信号模型的有效的模拟器 .文中介绍了VHDL- AMS模拟扩展的主要内容 ,展示了一个混合模式模拟环境 ,并给出了模拟解算器的构成 ,讨论了连续和离散模拟的同步问题 ;用 4个例子说明 VHDL -

基于VHDL的虚拟相位差测量方法研究及其实现

介绍了以Alter CPLD器件为虚拟仪器核,在Windows95/98下借助Delphi 5.0实现人机交互界面,对50mV～10V、1Hz～10MHz的正弦波、方波、矩形波等周期信号完成0.1°分辨率相位差测量的VHDL设计方法与实现方案。

基于CPLD和VHDL的一种线阵CCD驱动时序电路的设计与实现

CCD作为一种应用广泛的新型半导体光电器件，驱动时序电路的实现是其应用的关键问题，运用VHDL硬件描述语言，结合复杂可编程逻辑器件CPLD，完成了对CCD的驱动时序电路的设计，给出了部分VHDL语言源代码，利用MAX+plusⅡ软件实现了时序仿真，讨论了VHDL语言设计中的一些问题。

高速CCD数字相机接口设计的VHDL逻辑综合的应用

运用 VHDL语言完成了高速 CCD数字相机接口设计的描述。整个接口电路由 Lattice的 1 K系列CPLD构成。 VHDL语言与 CPLD的结合使用 ,使接口电路设计的灵活性大大增强 ,某些传统上由硬件电路实现的功能转变为软件参与实现 ,设计者能够在电路工作过程中对设计随时进行修改。给出了部分接口设计的 VHDL源代码描述 ,通过逻辑综合优化了设计 ,实现了设计的时序仿真 ,分析了 VHDL语言的可综合性问题 ,并对 VHDL语言的逻辑综合中的一些问题做了探讨。

一种基于VHDL的细分与辨向电路的设计

细分与辨向是光栅、编码器、激光干涉类仪器等这类长度、位置、位移检测仪器中对原始信号处理的一个必需环节.随着新技术新器件的发展,细分与辨向也出现了一些新的方法.将对2种常用的细分与辨向方法作一下分析,并着重介绍一种基于VHDL语言的、采用RTL描述方式的细分与辨向电路的设计与实现.