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全加器的设计-EDA技术应用(Verilog语言版)课件 PPT

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EDA技术及应用—Verilog HDL版第6章

EDA技术及应用—Verilog HDL版第6章

第6章 Verilog HDL设计应用实例
3) 8位布斯乘法器 布斯(booth)乘法算法，是先将被乘数的最低位加设一虚 拟位，开始时虚拟位设为0，并存放于被乘数中。根据最低 位与虚拟位构成的布斯编码的不同，分别执行如下四种运算： (1) 00：不执行运算，乘积缓存器直接右移1位。 (2) 01：将乘积加上被乘数后右移1位。 (3) 10：将乘积减去被乘数后右移1位。 (4) 11：不执行运算，乘积缓存器直接右移1位。
第6章 Verilog HDL设计应用实例
第6章 Verilog HDL设计应用实例
6.1 8位加法器的设计 6.2 8位乘法器的设计 6.3 8位除法器的设计 6.4 可调信号发生器的设计 6.5 PWM信号发生器的设计 6.6 数字频率计的设计 6.7 数字秒表的设计 6.8 交通灯信号控制器的设计 6.9 高速PID控制器的设计 6.10 FIR滤波器的设计 6.11 CORDIC算法的应用设计 6.12 闹钟系统的设计
pc1[k] = pp[k] & pc[k] | pp[k] & ps[k+1] | pc[k] & ps[k+1];//
end ps1[width-1] = pp[width-1];
//将pp乘积指定给ps1
第6章 Verilog HDL设计应用实例
pc1[width-1] = 0; //设定每列的最后一个进位都为0
//a为被乘数，b为乘数 //16位乘积
第6章 Verilog HDL设计应用实例
begin ra = a; rb = b; if (a==0 || b==0)
//当a=0或b=0时，rp=0
rp = 16'b0;
else if (a==1)

eda设计与应用ppt第4章

eda设计与应用ppt第4章

1．模块声明
模块声明包括模块名字，模块输入、输出端 口列表。模块定义格式如下：
module 模块名(端口1，端口2，端口3，……);
2．端口（Port）定义
对模块的输入输出端口要明确说明，其格式 为：
input 端口名1，端口名2，…… 端口名n； //输入端口 output 端口名1，端口名2，…… 端口名n； //输出端口 inout 端口名1，端口名2，…… 端口名n； //输入输出端口
4.3 Verilog基本组合电路设计
【例4.6】4位二进制加法器的Verilog描述 module add4_bin(cout,sum,ina,inb,cin); input cin; input[3:0] ina,inb; output[3:0] sum; output cout; assign {cout,sum}=ina+inb+cin; /*逻辑功能定义*/
4.4 Verilog基本时序电路设计
【例4.9】 基本D触发器的Verilog描述 module dff(q,d,clk); input d,clk; output reg q; always @(posedge clk) begin q<=d; end endmodule
4.4 Verilog基本时序电路设计
【例4.11】 带异步清0/异步置1（低电平有效）的D触发器 module dff_asyn(q,qn,d,clk,set,reset); input d,clk,set,reset; output reg q,qn; always @(posedge clk or negedge set or negedge reset) begin if(~reset) begin q<=1'b0;qn<=1'b1; end //异步清0，低电平有效 else if(~set) begin q<=1'b1;qn<=1'b0; end //异步置1，低电平有效 else begin q<=d;qn<=~d; end end endmodule

《EDA技术及应用—Verilog HDL版》课件第5章

《EDA技术及应用—Verilog HDL版》课件第5章

(3) 在BL6的监控程序中安排了多达11种形式各异的信 息矢量分布，即“电路重构软配置”。由此可见，虽然 GW48系统从硬件结构上看，是一个完全固定下来的实验系 统，但其功能结构却等同于11套接口迥异的实验系统。
(4) BL3：此模块主要是由一目标芯片适配座以及上面 的CPLD/FPGA目标芯片和编程下载电路构成。通过更换插 有不同型号目标器件的目标板，就能对多种目标芯片进行实 验。
通用EDA实验开发系统能满足使用不同厂家芯片进行 各种EDA实验和开发的需要，其实现原理为：运用“电路 重构软配置”的设计思想，实现CPLD/FPGA目标芯片I/O口 与实验输入/输出资源可以各种不同方式连接来构造形式各 异的实验电路的目的，而在不同的运行模式下，目标芯片 I/O口与实验输入/输出资源对应的连接关系则通过实验电路 结构图来表示。通过使用万能通用插座而建立不同厂家不同 芯片管脚号与通用万能插座的插座号的对照表，建立变化的 I/O资源与特定的芯片管脚编号的联系。其实现步骤为：变 化的I/O资源→电路结构图→插座号→管脚对照表→特定的 芯片管脚号，其中万能插座的插座号是二者联系的桥梁。
(3) 进入EDA设计中的编程下载步骤时，首先在EDA实 验开发系统断电的情况下，将EDA实验开发系统的编程下 载接口，通过实验开发系统提供的编程下载线(比如并行下 载接口扁平电缆线、USB下载线)与计算机的有关接口(比如 打印机并行接口、USB接口)连接好，并将有关选择开关置 于所要求的位置，然后接通EDA实验开发系统的输入电源， 打开EDA实验开发系统上的电源开关，这时即可进行编程 下载的有关操作。
例如，对于一块插有ispLSI1032E的目标板，在实验中， 此芯片的I/O57(2号引脚)将与系统板定义的CLOCK9相连， CLOCK9又恰好与系统板右下方(见图5.1)的高频组时钟信号 相接。于是，对于不同的适配座上目标芯片的引脚号将与主 系统板上的适配引脚PIOx和CLOCKx有不同的对应关系。表 5.3和表5.4列出了10种芯片对系统板引脚的对应关系，以便 在实验时经常查用。

第01章 全加器的设计

第01章 全加器的设计

1.2 项目理论知识
1.2.1 EDA技术简介 1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构 1.2.3 QuartusⅡ集成开发环境
1.2.1 EDA技术简介
一、EDA技术的概念 EDA 是Electronic Design Automation(电子设计自动 化)的缩写. EDA 技术以计算机为工具,设计者在EDA 软件平台上, 用硬件描述语言完成设计文件,然后由计算机自动地完 成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线 和仿真,以及对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和 编程下载等工作.
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
２．可编程逻辑器件的分类
可编程逻辑器件按集成度,可分为低集成度可编程逻辑 器件和高集成度可编程逻辑器件。
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
３．低集成度可编程逻辑器件 （1）PROM：Programmable Read Only Memory （2）PLA：Programmable Array Logic （3）PAL：Programmable Logic Array （4）GAL：Generic Array Logic
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
4．高集成度可编程逻辑器件 （1）EPLD：Erasable Programmable Logic Device （2）CPLD：Complex Programmable Logic Device ①宏单元是CPLD的基本结构,由它来实现基本的逻辑功 能. ②可编程连线负责信号传递,连接所有的宏单元. ③I/O 引脚控制块负责输入、输出的电气特性控制,比如 可以设定集电极开路输出、摆率控制、三态输出等. （3）FPGA：Field Programmable Gate Array ①IOE(inputoutputelement,输入输出单元) ②LAB(logicarrayblock,逻辑阵列块) ③Interconnect(内部连接线).

《EDA技术与Verilog HDL》PPT第3版 第11章 DSP Builder系统设计方法

《EDA技术与Verilog HDL》PPT第3版 第11章 DSP Builder系统设计方法

11.3 DSP Builder层次化设计
11.3 DSP Builder层次化设计
11.2.6 硬件测试与硬件实现
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.1 DDS模块设计
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.1 DDS模块设计
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
第11章
DSP Builder系统设计方法
11.1 MATLAB/DSP Builder及其设计流程
11.2 正弦信号发生器设计
11.2 正弦信号发生器设计
11.2.1 建立设计模型 1．打开MATLAB环境
11.2 正弦信号发生器设计
11.2.1 建立设计模型 2．建立工作库
11.2 正弦信号发生器设计
实验与设计
实验11-2 基于DSP Builder的DDS应用模型设计
实验与设计
实验11-2 基于DSP Builder的DDS应用模型设计
实验与设计
实验11-2 基于DSP Builder的DDS应用模型设计
实验与设计
实验11-3 HIL硬件环仿真实验
实验与设计
实验11-3 HIL硬件环仿真实验
11.4.1 DDS模块设计
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.2 FSK调制器设计 （1）直接调频法。
（2）频率键控法。
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.2 FSK调制器设计
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.3 正交信号发生器设计
11.2 正弦信号发生器设计
11.2.6 硬件测试与硬件实现

《EDAVerilog语言》课件

《EDAVerilog语言》课件

算术运算符：+、-、*、/、% 关系运算符：==、!=、>、<、>=、<= 逻辑运算符：&&、||、! 条件运算符：?: 赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%= 递增递减运算符：++、- 数组下标运算符：[] 结构成员运算符：.、-> 强制类型转换运算符：(type) 运算符优先级：算术运算符>关系运算符>逻辑运算符>赋值运算符>条件运算符>递增递减运算符>数组下标运算符>结构成员运算符
设计步骤：定 义输入输出信 号、编写处理 逻辑、仿真验
证
设计实例：FIR 滤波器、IIR滤 波器、FFT算法
等
Cadence是EDA工具的领先提供商 Verilog是Cadence支持的主要硬件描述语言之一 Cadence支持Verilog的仿真、综合和布局布线 Cadence的Verilog集成工具包括Virtuoso、Innovus和Allegro等
,
汇报人：
01
02
03
04
05
06
EDA（Electronic Design Automation）： 电子设计自动化，用于设 计、验证和测试电子系统
EDA工具：包括电路设计、 仿真、验证、布局布线等工 具
EDA技术发展：从手工设计 到自动化设计，提高了设计 效率和质量
Verilog语言：硬件描述语言， 用于描述数字电路和系统
Verilog语言特点：易于理解 和使用，支持层次化设计， 支持仿真和验证
Verilog语言应用：广泛应用 于芯片设计、FPGA设计和系 统级设计
什么是Verilog语言：一种硬件描述语言， 用于描述数字电路和系统

《EDA技术与Verilog HDL》PPT第3版 第4章 FPGA硬件实现

实验4-4 应用宏模块设计数字频率计
图4-59 测频时序控制电路
实验与设计
实验4-4 应用宏模块设计数字频率计
图4-60 测频时序控制电路工作波形
实验与设计
实验4-4 应用宏模块设计数字频率计
图4-61 频率计顶层电路原理图
实验与设计
实验4-4 应用宏模块设计数字频率计
图4-62 频率计工作时序波形
4.8 安装Quartus II 13.1说明
图4-45 安装QuartusII 13.1设计文件界面，点击右侧安装按钮
4.8 安装Quartus II 13.1说明
图4-46 设定QuartusII 13.1设计文件安装路径
4.8 安装Quartus II 13.1说明
图4-47 选择安装软件。注意不要漏了ModelSim-Altera Starter Edition
图4-3 利用New Project Wizard创建工程CNT10 ⑵ 将设计文件加入工程中。
4.1 代码编辑输入和系统编译
4.1.2 创建工程 ⑶ 选择目标芯片。
图4-4 选择目标器件EP4CE55F23C8
4.1 代码编辑输入和系统编译
4.1.2 创建工程 ⑷ 工具设置。
图4-5 设计与验证工具软件选择
（3）原理图文件存盘。
图4-30 完成设计并将半加器封装成一个元件，以便在更高层设计中调用
4.4 电路原理图设计流程
4.4.1 设计一个半加器
（4）创建原理图文件为顶层设计的工程。
（5）绘制半加器原理图。
（6）仿真测试半加器。
4.4 电路原理图设计流程
4.4.2 完成全加器顶层设计
图4-31 在f_adder工程下加入半加器原件

《Verilog设计实例》PPT课件


精选PPT
6
task sort2; inout [t:0] x, y; reg [t:0] tmp; if( x > y ) begin tmp = x; x = y; y = tmp; end endtask endmodule
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7
[例4]. 比较器的设计实例（利用赋 值语句设计组合逻辑） module compare(equal,a,b); parameter size=1; output equal; input [size-1:0] a, b; assign equal =（a==b）? 1 : 0; endmodule
assign outvec= h? 4'b0111 : g? 4'b0110 : f? 4'b0101:
e? 4'b0100 : d? 4'b0011 :c? 4'b0010 : b? 4'b0001:
a? 4'b0000 : 4'b1000; assign none_on = outvec[3];
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18
[例9]. 输出驱动器设计实例 三态输出驱动器设计方案之一: module trist1( out, in, enable); output out; input in, enable; assign out = enable? in: 'bz; endmodule
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19
三态输出驱动器设计方案之二: module trist2( out, in, enable ); output out; input in, enable;
begin
if(clk)
q=data;

EDA及verilog讲义

讲义2010～2011学年第1学期系部电子与电气工程系教研室(实验室) 电子通信课程名称EDA技术适用班级通信AB班主讲教师职称助教二○年月日厦门理工学院教务处制首页课程名称EDA技术授课对象08通信AB班课程编号课程类型必修课公共基础课（）；专业基础课（）；专业课（√）选修课限选课（）；任选课（）授课方式课堂讲授（√）；实践课（）考核方式考试（√）；考查（）课程教学总学时数48 学分数 3学时分配课堂讲授24学时；实践课24学时基本教材和主要参考资料序号教材名称作者出版社出版时间1EDA技术与verilogHDL潘松、黄继业清华大学2010 2FPGA设计及应用（第1版）褚振勇翁木云科学技术2002 3Verilog数字系统设计教程夏宇闻北京航空航天大学出版社2008授课教师职称助教授课时间2010.9-2010.12教学目的要求本课程是通信类专业的一门很有实用性的技术课程。

电子技术在不断地发展，电子系统的设计方法也随之发生变革，基于EDA技术的设计方法正在成为现代电子系统设计的主流。

本课程旨在使学生了解以硬件描述语言为基础的数字系统设计的基本方法，熟悉常用PLD器件和现代数字系统的设计工具，通过教学使学生掌握数字系统自上而下的设计方法，通过对多个电子系统实例的学习和设计，使学生能够独立进行中等难度数字系统的设计，为进行应用系统设计和解决实际问题打下基础。

教学重点难点Verilog程序的基本结构，利用Verilog进行程序设计，算法状态机的设计（Verilog），逻辑电路时序设计，现代电子系统设计方法，EDA 软件的熟练使用，PLD的熟悉与应用。

授课题目：第1章EDA技术概述授课方式：理论课课时安排：2学时课次：1<书中第一章>●课程简介：1）《脉冲与数字电路》为基础，学习了数字电路的基本设计方法。

2）《EDA技术与VHDL》，面向实际工程应用，紧跟技术发展，掌握数字系统新的设计方法。

Verilog示例教程PPT教学课件

always @(opcode or a or b) //用电平敏感的always块描述组合逻辑
begin case(opcode) //算术运算 `plus: out =a + b; `minus: out = a - b; //位运算 `band: out = a & b; `bor: out = a | b; `unegate: out = ~a; //单目运算 default: out = 8'hx;
endmodule
设计示例四（续） 用四个T触发器组成一个进位计数器
module ripple_carry_counter(q, clk, reset); output [3:0] q; input clk, reset; //4 instances of the module TFF are created. TFF tff0(q[0],clk, reset); TFF tff1(q[1],q[0], reset); TFF tff2(q[2],q[1], reset); TFF tff3(q[3],q[2], reset); endmodule
//延迟200个单位时间，触发事件end_first_pass
end
$finish;
//结束仿真
end
设计示例三 (续）
always @(end_first_pass) clearb = ~ clearb; //清零信号电平翻转
always @(posedge clock) $display (“ at time %0d clearb= %b data= %b qout= %b ”, $time,clearb,data,qout);
宏定义stim引用,等同于 #100 data=4'b 注意引用时要用 `符号。
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1.3.1 项目功能分析
1.3.2 项目硬件设计
1.3.3 项目软件设计
1.4 项目实施与调试
1.4.1 项目实施 1.4.2 项目调试
1.4.1 项目实施
一、设计输入 １．建立工程 ２．建立设计文件 二、设计处理 三、设计校验 四、器件编程
1.2.3 码制
无权码每位无确定的权值，不能使用权展开式， 但各有其特点和用途，例如格雷码（又叫循环码、 反射码），其相邻两个编码只有一位码状态不同， 在逻辑函数卡诺图化简中将会用到这一特点。表 1-1列出了几种常用的BCD码。
1.3 项目设计
1.3.1 项目功能分析 1.3.2 项目硬件设计 1.3.3 项目软件设计
1.2.1 EDA技术简介
四、EDA技术的设计流程 （1） ４个设计步骤 设计准备 设计输入 设计处理 器件编程 （2） ３个设计验证过程 功能仿真(前仿真) 时序仿真(后仿真) 器件测试.
1.2.1 EDA技术简介
１．设计准备 主要进行系统功能分析和器件选择,准备设计所用的硬 件平台和软件开发平台. ２．设计输入 可以采用不同输入形式完成设计. (１)原理图输入
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
二、可编程逻辑器件的主要厂商 １．Altera公司 ２．Xilinx公司 ３．Lattice公司 ４．Actel公司 ６．Lucent公司 ７．Atmel公司
1.2.3 QuartusⅡ集成开发环境
Altera QuartusⅡ设计软件提供完整的多平台 设计环境,能够直接满足特定设计需要,为可编程 芯片系统(SOPC)提供全面的设计环境.QuartusⅡ 软件含有FPGA 和CPLD 设计所有阶段的解决方案.
(２)硬件描述语言输入 (３)波形输入
1.2.1 EDA技术简介
３．设计处理 (１)语法和设计规则检查 (２)逻辑优化和综合 (３)适配和分割 (４)布局和布线 (５)生成编程数据文件 ４．设计校验 设计校验过程包括功能仿真、时序仿真和器件测试,是 在设计处理过程中同时进行的.
1.2.1 EDA技术简介
1.2.1 EDA技术简介
二、EDA技术的发展 １．计算机辅助设计（CAD）阶段 ２．计算机辅助工程设计（CAE）阶段 ３．电子设计自动化（EDA）阶段
1.2.1 EDA技术简介
三、EDA技术的主要内容
１．可编程逻辑器件（EDA 技术的主要目标器件） 可编程逻辑器件(PLD)是一种由用户编程以实现某种逻辑
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
4．高集成度可编程逻辑器件 （1）EPLD：Erasable Programmable Logic Device （2）CPLD：Complex Programmable Logic Device ①宏单元是CPLD的基本结构,由它来实现基本的逻辑功 能. ②可编程连线负责信号传递,连接所有的宏单元. ③I/O 引脚控制块负责输入、输出的电气特性控制,比如 可以设定集电极开路输出、摆率控制、三态输出等. （3）FPGA：Field Programmable Gate Array ①IOE(inputoutputelement,输入输出单元) ②LAB(logicarrayblock,逻辑阵列块) ③Interconnect(内部连接线).
第1章 全加器设计
目录
1.1 项目需求分析 1.2 项目理论知识 1.3 项目设计 1.4 项目实施与调试 1.5 项目总结与拓展
1.1 项目需求分析
全加器是基本的组合逻辑运算电路,设计一个典型１ 位二进制全加器)使用LED灯模块作为全加器输出; (３)通过设置拨码开关,可以准确进行全加运算,由 LED灯显示并验证结果.
功能的新型逻辑器件,主要有现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和复杂可编程逻辑器件 (Complex Programmable Logic Device,CPLD)。 ２．硬件描述语言（EDA 技术的主要描述和表达方式）
硬件描述语言(HDL)是EDA 技术的主要组成部分,是EDA 各 种描述方法中最能体现优越性的一种描述方法。所谓硬件描述 语言,就是用于描述设计系统的逻辑功能,实现 该功能的算法、电路结构、约束条件等。 ３．软件开发工具（EDA 技术的开发平台） (１)集成的PLD/FPGA 开发环境 (２)综合软件 (３)仿真软件
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
２．可编程逻辑器件的分类
可编程逻辑器件按集成度,可分为低集成度可编程逻辑 器件和高集成度可编程逻辑器件。
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
３．低集成度可编程逻辑器件 （1）PROM：Programmable Read Only Memory （2）PLA：Programmable Array Logic （3）PAL：Programmable Logic Array （4）GAL：Generic Array Logic
４．设计校验 设计校验过程包括功能仿真、时序仿真和器件测试,是 在设计处理过程中同时进行的.
５．器件编程 器件编程是指将编程数据放到具体的可编程器件中.
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
一、可编程逻辑器件的基本结构与分类 １．可编程逻辑器件的基本结构
可编程逻辑器件由输入接口、与门阵列、或门阵列和输 出接口４个模块组成.
1.2 项目理论知识
1.2.1 EDA技术简介 1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构 1.2.3 QuartusⅡ集成开发环境
1.2.1 EDA技术简介
一、EDA技术的概念 EDA 是Electronic Design Automation(电子设计自动 化)的缩写. EDA 技术以计算机为工具,设计者在EDA 软件平台上, 用硬件描述语言完成设计文件,然后由计算机自动地完 成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和 仿真,以及对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编 程下载等工作.