描述 | IC FLEX 10K FPGA 20K 144-TQFP | LAB/CLB数 | 144 |
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逻辑元件/单元数 | 1152 | RAM 位总计 | 12288 |
输入/输出数 | 102 | 门数 | 63000 |
电源电压 | 4.75 V ~ 5.25 V | 安装类型 | 表面贴装 |
工作温度 | 0°C ~ 85°C | 封装/外壳 | 144-LQFP |
供应商设备封装 | 144-TQFP(20x20) | 其它名称 | 544-2218 |
转换速度和灵活性还是不能满足日益发展的电子工业的需求。而应用eda(电子设汁自动化)技术及fpga(现场可编程门阵列),其集成度高、速度快、性能十分可靠、用户可自由编程且编程语言通俗易懂、系统功能扩展非常方便[1]。采用fpga芯片控制通用a/d转换器可使速度、灵活性大大优于由微处理器和通用a/d转换器构成的数字电压表。 1 系统设计原理 本设计利用adc0809作为电压采样端口,fpga作为系统的核心器件,用led(发光二极管)进行数码显示。 采用alterla公司flex10k系列epf10k20tc144-4 芯片fpga作为系统的核心器件,负责adc0809的a/d转换的启动、地址锁存、输入通道选择、数据读取。同时,把读取的8位二进制数据转换成便于输出的3位十进制bcd码送给数码管,以显示当前测量电压值。这些工作由adc0809转换控制模块、数据转换模块、译码模块完成。 2 fpga软件设计及模块仿真 2.1 a/d转换控制模块的软件设计 本模块完成adc0809的初始化、a/d转换的启动、地址锁存、通道选择、状态读取及数据读取、数据锁存等功能。此模块的软件设计主要采用vhdl的多进程状态机 ...
制字为“1000 0000 0000 1000”,即er与li为1;第3节拍使pc加1,控制字中cp为1,其余为0;第4节拍将ir的低4位送至mar,ei与lm为1;第5节拍将rom中的内容送入累加器a中,er与la为1;第6节拍为加法运算,eu与la为1,同时s0-s3选择为加法运算。 2 fpga实现 2.1 总线方式 总线方式是指严格按图1用fpga实现相应结构的微型机。本实验采用上海航虹公司的aedk实验箱,fpga芯片为altera公司的epf10k20tc144-4,软件采用quartusii4.0、max+plusii10.0及synplifypr07.5,程序设计采用vhdl语言。 由图1可知,共有11个子模块,最后用元件例化语句构成总模块。以设计程序计数器模块c-pc及控制模块c_con为例简单做一介绍。 当三态输出信号es选通时,即es=“1”,pc可输出,否则输出为高阻态。数据或地址与总线相关的子模块都需采用三态门。由于采用了三态门,最好用quartusⅱ软件来进行编译,max+plusⅱ有时不 ...
内容送到ir,ir高4位送至con,控制字为“1000 0000 0000 1000”,即er与li为1;第3节拍使pc加1,控制字中cp为1,其余为0;第4节拍将ir的低4位送至mar,ei与lm为1;第5节拍将rom中的内容送入累加器a中,er与la为1;第6节拍为加法运算,eu与la为1,同时s0-s3选择为加法运算。 2 fpga实现 2.1 总线方式 总线方式是指严格按图1用fpga实现相应结构的微型机。本实验采用上海航虹公司的aedk实验箱,fpga芯片为altera公司的epf10k20tc144-4,软件采用quartusii4.0、max+plusii10.0及synplifypr07.5,程序设计采用vhdl语言。 共有11个子模块,最后用元件例化语句构成总模块。以设计程序计数器模块c-pc及控制模块c_con为例简单做一介绍。 当三态输出信号es选通时,即es=“1”,pc可输出,否则输出为高阻态。数据或地址与总线相关的子模块都需采用三态门。由于采用了三态门,最好用quartusⅱ软件来进行编译,max+plusⅱ有时不一定可以通过。 用synp ...
速度要比2fsk输出速度高得多,因此,总线要对fpga数据缓存器是否为空进行查询,当fpga没有完成数据转换时,总线要等下个周期,直到状态返回信号显示fpga内部为空时,总线才可以发送下组数据到fpga。74ls273负责将每路的数据分别进行锁存,4路数据共使用4个。out1d0~d7为第一路8位数据输出,lock0为其控制信号,表示数据的更新。 3 fpga及其外围电路 fpga具有集成度高、设计灵活、易于修改、节省空间、通用性高等优点。本调制器中fpga采用的是altera公司的epf10k20tc144-4器件,该器件具有20 000个典型门,1 153个逻辑单元,144引脚,包括2个全局输入时钟,4个全局输入,86个通用可编程i/o引脚。该芯片采用tqfp封装,芯片面积较小,功耗低,其输入、输出与ttl,与pc104总线电平完全兼容。fpga电路主要实现的功能为:接收数据提取电路发送的分路数据;以总线上的sysclk时钟为基准,通过分频产生受控设备能识别的频率;为每路输出进行2fsk的数字调制,保证信号的连续性;完成本身的fpga电路配置。 fpga配置电路如图3所示。 fp ...