简易正弦信号发生器的设计实验报告

EDA实验报告书

姓名xxx 学号xxxxxxx 实验时间课题名称简易正弦信号发生器的设计

实验目的1.进一步熟悉Quatus软件的使用方法；

2.掌握逻辑分析仪的使用方法；

3.掌握LPM-ROM的使用方法；

设计要求定制LPM-ROM模块，并利用其设计一个简易的正弦信号发生器，该信号发生器由以下三部分组成：

（1）计数器或地址信号发生器；

（2）正弦信号数据存储器ROM（6位地址线，8位数据线），含有128个8位波形数据（一个正弦波形周期）。

（3）VHDL顶层程序设计

本实验中待测信号为ar和q。时钟选择clk；时能信号为en，高电平触发。

设计思路1、定制初始化波形数据文件：建立.mif格式文件。File—new—other files,选择 Memory Initialization File选项,选择64点8位的正弦数据，弹出表格后输入教材图4-38中的数据。然后以romd.mif 的名字保存至新建的文件夹中。 2、定制LPM_ROM元件：利用MegaWizard Plug-In Manager定制正弦信号数据ROM宏功能块，并将以上的波形数据加载于此ROM中。并以data_rom.vhd名字将生成的用于例化的波形数据ROM文件保存至上述文件夹中。 3、用VHDL 语言完成正弦信号发生器的顶层设计：此过程与实验七的步骤类似。

设计原理图及源程序LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

ENTITY qq IS

PORT(RST,CLK,EN: IN STD_LOGIC;

AR: OUT STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);

Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)); END;

ARCHITECTURE ONE OF qq IS

COMPONENT ROM1

PORT(address : IN STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);

inclock : IN STD_LOGIC;

q: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) ); END COMPONENT;

SIGNAL Q1: STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0); BEGIN

PROCESS(CLK,RST,EN)

BEGIN

IF (RST='0') THEN

Q1<="000000";

ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN

IF(EN='1') THEN Q1<=Q1+1;

END IF;

END IF;

END PROCESS;

AR<=Q1;

u1: ROM1 PORT MAP(address=>Q1,q => Q,inclock=>CLK);

END;

仿真波形图

实验结果

问题讨论1.总结宏功能模块的应用环境，可实现哪些设计？

LPM 是参数可设置模块库Library of Parameterized Modules 的英语缩写，Altera 提供的可参数化宏功能模块和LPM 函数均基于Altera 器件的结构做了优化设计。在许多实用情况中，必须使用宏功能模块才可以使用一些Altera 特定器件的硬件功能。例如各类片上存储器、DSP 模块、LVDS 驱动器、嵌入式PLL 以及SERDES 和DDIO 电路模块等等。这些可以以图形或硬件描述语言模块形式方便调用的宏功能块，使得基于EDA 技术的电子设计的效率和可靠性有了很大的提高LPM可实现基于LPM的流水线的累加器的设计，逻辑数据采样电路设计，简易正弦信号发生器的设计等。

2.设计一个方波生成器。

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;

ENTITY SQUARE IS

PORT(CLK,CLR:IN STD_LOGIC;

Q:OUT INTEGER RANGE 0 TO 255);

END ENTITY;

ARCHITECTURE BEHAV OF SQUARE IS SIGNAL A:BIT;

BEGIN

PROCESS(CLK,CLR)

VARIABLE CNT:INTEGER RANGE 0TO32

BEGIN

IF(CLR='0') THEN A<='0';

ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF CNT<31 THEN CNT:=C

NT+1;

ELSE CNT:=0; A<=NOT A;

END IF;

END IF;

END PROCESS;

PROCESS(CLK,A)

BEGIN

IF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF A='1' THEN Q<=255;

ELSE Q<=0;

END IF;

END IF;

END PROCESS;

END BEHAV;

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