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第6章-参数可设置LPM宏功能块应用PPT课件

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智能功率模块IPMPPT课件

智能功率模块IPMPPT课件
(7)驱动电源欠压保护。当低于驱动控制电源 (一般为15V)就会造成驱动能力不够,增加导通 损坏。IPM自动检测驱动电源,当低于一定值超 过10μs时,将截止驱动信号。
(8)IPM内藏相关的外围电路。缩短开发了时间。
(9)无须采取防静电措施。
(10)大大减少了元件数目。体积相应小。
精选ppt课件2021
单电源IPM模块在系统中应用示意图如图4所示。
精选ppt课件2021
15
精选ppt课件2021
16
由于系统中使用了单电源IPM模块，即只 需要给IPM模块提供一路电源，整个系统可 以共一个参考地，这样可以减少用于电气隔 离用的光耦，包括6路IPM驱动信号，故障检 测信号。另外，电压、电流检测也可以方便 地通过检测直流侧电压和n线电流，而不需要 电压互感器和电流互感器，从而大大降低系 统的硬件成本。
精选ppt课件2021
12
5、结语
由于IPM均采用具有标准化的逻辑电平的栅控 接口,使IPM很方便与控制电路板相连接。IPM 在故障情况下的自保护能力,降低了器件在开 发和使用中损坏的机会,大大提高了整机的可 靠性,被广泛地应用于工业,军事等电力电子系 统。
精选ppt课件2021
13
二、IPM的应用
精选ppt课件2021
25
3、IPM在雷达伺服系统中的应用
智能功率模块( IPM ) 出现于上世纪九十年代, 它通过采用先进的材料和工艺将功率单元、驱 动单元、逻辑单元、传感单元和保护单元等集 成于一体, 这样不仅应用方便, 更关键的是它提 高了系统的可靠性, 并缩小了体积。某些雷达系 统在设计时要求体积小、重量轻和可 靠性高, 而采用常规的设计将难以达到这一要求, 为 此, 我们采用智能功率模块来解决这个非常棘手的 问题, 并研制出无刷直流电动机驱动的高性能雷 达伺系统。

第6章 宏模块和LPM函数的应用(CPU)

第6章 宏模块和LPM函数的应用(CPU)

第6章 宏模块和LPM函数的应用
固核（Firm Core）
固核比软核有更大的设计深度，己完成了门级综合、时序 仿真并经过硬件验证，以门级网表的形式提交使用。 只要用户提供相同的单元库时序参数，一般就可以正确完 成物理设计。
固核的缺点是它与实现工艺的相关性和网表的难读性。前 者限制了固核的使用范围，后者则使得布局布线后发生的 时序问题难以排除。
LPM模块的使用
FPGA-CPLD原理及应用
第6章 宏模块和LPM函数的应用
知识要点
LPM功能模块 LPM: library of Parameterized Modules
参数化的模块库，其模块使用参数和端口信号进 行描述，通过设置参数和端口信号，可以实现不 同的功能。其模块可称之为参数化模块或者LPM模 块或者LPM宏功能块。
(3) 使用端口和参数定义生成宏功能模块
计数器 乘法器 RAM 加法/减法器 乘-累加器和乘-加法器 移位寄存器
FPGA-CPLD原理及应用
第6章 宏模块和LPM函数的应用
6.2 LPM模块应用实例
使用LPM_COUNTER模块实现数控分频器 各端口信号的意义和设置 参数的设置 分频比
软核为后续设计留有比较大的空间，使用者可以通过修 改源码，完成更具新意的结构设计，生成具有自主版权 的新软核。 由于软核的载体HDL与实现工艺无关，使用者要负责从 描述到版图转换的全过程，模块的可预测性低，设计风 险大，使用者在后续设计中仍有发生差错的可能，这是 软核最主要的缺点。
FPGA-CPLD原理及应用
模块设置 参数：设置大小； 端口信号设置：设置使用哪些端口信号和信号属 性等，其中输入端口信号有缺省值，也可以自己 设置。

6 宏功能模块与IP应用 [兼容模式]

6 宏功能模块与IP应用 [兼容模式]

qq
ARCHITECTURE one OF myadder IS COMPONENT adder12 IS PORT( aclr : IN STD_LOGIC ; clock : IN STD_LOGIC ; dataa : IN STD_LOGIC_VECTOR (11 DOWNTO 0); datab : IN STD_LOGIC_VECTOR (11 DOWNTO 0); result : OUT STD_LOGIC_VECTOR (11 DOWNTO 0) END COMPONENT; SIGNAL qq: STD_LOGIC_VECTOR(11 DOWNTO 0); SIGNAL dreg: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN
6.3 LPM运算器的设计
阅读：教材6.2和6.3节。
学习目标
了解LPM； 熟悉MegaWizard Plug-in Manager； 掌握LPM计数器、ROM、RAM和运算器的使用；
);
qq
PROCESS(rst, clk) BEGIN IF rst='0' THEN dreg<=(OTHERS=>'0'); ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THEN dreg<=din; END IF; END PROCESS; U1: adder12 PORT MAP( aclr=>(not rst), clock=>clk, dataa=> "0000" & dreg, datab=>qq, result=>qq ); dout<=qq; END ARCHITECTURE;

宏功能模块与IP应用

宏功能模块与IP应用

3 基于Quartus II软件，用74161设计一个模99的计数器，个 位和十位都采用8421BCD码的编码方式设计，分别用置0和置1 两种方法实现，完成原理图设计输入、编译、仿真和下载整个过 程。
4 基于Quartus II软件，用7490设计一个模71计数器，个位和 十位都采用8421BCD码的编码方式设计，完成原理图设计输入、 编译、仿真和下载整个过程。
my_vector’high 5
my_vector’low
-5
my_vector’length 11
my_vector’range (5 downto -5)
my_vector’reverse_range (-5 to 5)
习题
1 基于Quartus II软件，用D触发器设计一个2分频电路，并做波形仿 真，在此基础上，设计一个4分频和8分频电路，做波形仿真。 。 2 基于Quartus II软件，用7490设计一个能计时（12小时）、计分 （60分）和计秒（60秒）的简单数字钟电路。设计过程如下： （1）先用Quartus II的原理图输入方式，用7490连接成包含进位输出 的模60的计数器，并进行仿真，如果功能正确，则将其生成一个部件； （2）将7490连接成模12的计数器，进行仿真，如果功能正确，也将其 生成一个部件； （3）将以上两个部件连接成为简单的数字钟电路，能计时、计分和计秒， 计满12小时后系统清0重新开始计时。 （4）在实现上述功能的基础上可以进一步增加其它功能，比如校时功能， 能随意调整小时、分钟信号，增加整点报时功能等。
st5=“101”
2.整数类型：
用户定义的整数类型是标准包中整数类型的子范围。 格式：type 类型名称 is interger 整数范围； 例：type my_integer is integer range 0 to 9;

LPM参数化宏模块应用

LPM参数化宏模块应用

Megafunctions来源
(1) 来源于AMPP(Altera Megafunction Partners Program )的megafunctions. (2)megacore: 是Altera公司经过严格测试,可以 应用于Altera公司PLD的,并获得最高性能价 格比的复杂功能代码. (3)Altera的OpenCore Evaluation Feature允许 用户可以先对megacore进行评估(用于仿真 和验证),若要下载,需要购买许可文件. (4)MegaCore函数可以从Altera网站上的IP megastore下载.
Part 3 LPM参数化宏模块使用
LPM(Library of Parameterized Modules)介绍
在90年代,随着PLD密度、复杂性和性能的飞
速提高，设计者发现：在各种EDA工具之间 建立一种通用的功能元件集合十分必要，这 样，可以保证设计的独立于结构的特性，缩 短产品的开发时间。 1993年，为满足设计者的要求，LPM被EIA （Electronic Industries Association ）确 立为过渡标准。
QuartusII和MaxplusII中提供的LPM功能模块
Megafuntions介绍
除了LPM功能模块,Altera还在QuartusII中提
供了宏功能模块(Megafunctions). 宏功能模块是经过测试和优化的,参数化的,具 有知识产权(IP)的模块.它们能充分地利用所 要使用的可编程器件的结构. 通过使用宏单元模块,设计者可以将注意力集 中在提高系统级的性能上,而不必重新设计一 些通用功能模块.
Altera Intellectual Property: IP MegaStore

第6讲-LPM参数化宏模块应用07

第6讲-LPM参数化宏模块应用07
24
7.3 在系统存储器数据读写编辑器应用
图7-15 从FPGA中的ROM读取波形数据
25
7.3 在系统存储器数据读写编辑器应用
图7-16 编辑波形数据
图7-16下载编辑数据后的SignalTap II采样波形
26
7.4 编辑SignalTapII的触发信号
图7-17 选择高级触发条件
27
7.4 编辑SignalTapII的触发信号
2．建立.hex格式文件---直接填表
图7-2 将波形数据填入mif文件表中
10
7.2.2 定制LPM_ROM初始化数据文件
2．建立.hex格式文件 ---汇编程序编译器
图7-3 ASM格式建hex文件
11
7.2 LPM模块应用实例
7.2.2 定制LPM_ROM初始化数据文件
2．建立.hex格式文件
END;
8
7.2 LPM模块应用实例
7.2.2 定制LPM_ROM初始化数据文件
1．建立.mif格式文件 ---程序语言生成，如 C
【例7-2】 #include <stdio.h> #include "math.h" main() {int i;float s; for(i=0;i<1024;i++)
31
7.5 其它存储器模块的定制与应用
7.5.2 FIFO定制
图7-22 FIFO编辑窗
32
7.5 其它存储器模块的定制与应用
7.5.2 FIFO定制
图7-23 FIFO的仿真波形
33
7.5 其它存储器模块的定制与应用
7.5.3 基于LPM_ROM的4位乘法器设计
address_aclr_a => "NONE",

第6章_LPM宏模块应用(2014)

KX
康芯科技
EDA技术与VHDL
第6章பைடு நூலகம்
LPM宏模块应用
知识要点

LPM功能模块

LPM: library of Parameterized Modules

参数化的模块组成的库（可简称为：参数可设置模块 库），其模块使用参数和端口信号进行描述，通过设 置参数和端口信号，可以实现不同的功能。
参数：设置大小； 端口信号设置：设置使用哪些端口信号和信号属性等， 其中输入端口信号有缺省值，也可以自己设置。

模块设置

KX
康芯科技
宏功能模块概述
Altera提供的宏功能模块与LPM函数有：类型类型类型类型描 述描述描述描述
算术组件： 包括累加器、加法器、乘法器和LPM算术函数；
门电路： 包括多路复用器和LPM门函数。 I/O组件： 包括时钟数据恢复(CDR)、锁相环(PLL)、双 数据速率(DDR)、千兆位收发器块(GXB)、LVDS接收器和发 送器、PLL重新配置和远程更新宏功能模块。 存储器编译器：包括FIFO Partitioner、RAM和ROM宏功 能模块。 存储组件： 器函数。 包括存储器、移位寄存器宏模块和LPM存储
宏功能模块概述
在QuartusII中对宏功能模块使用：设置（定制）、例化 1、在VerilogHDL和VHDL中例化
2、使用端口和参数定义(原理图）
LPM计数器、LPM RAM、LPM ROM、74LS系列
▼ 基于LPM_COUNTER的数控分频器设计
数控分频器电路原理图
正弦信号发生器
f = f0 /128
正弦信号发生器结构框图
宏功能模块概述
使用MegaWizard Plug-In Manager

VHDL宏功能模块应用课件

定义基于STD_LOGIC与STD_LOGIC_VECTOR数据类型上的 有符号的算术运算
定义基于STD_LOGIC与STD_LOGIC_VECTOR类型上的无符 号的算术运算
7.3 LPM随机存储器的设置和调用
7.3 LPM随机存用示例
简易正弦信号发生器设计 f = f0 /64
STD_LOGIC_1164
定义STD_LOG， STD_LOGIC_VECTOR等
STD_LOGIC_ARITH STD_LOGIC_SIGNED STD_LOGIC_UNSIGNED
定义有符号与无符号数据类型，基于这些数据类型的算术运算 符，如“+”, “-”, “∗”, “/”SHL, SHR等
7.0 宏功能模块概述
宏功能模块LPM:是参数可设置模块库的英语缩写 （Library of Parameterized Modules），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。设计者可以根据实际电 路的设计需要，选择LPM库中的适当模块，并为 其设定适当的参数，就能满足自己设计需要，从 而在自己的项目中十分方便地调用优秀的电子工 程师人员的硬件设计成果。
:
F9;
4
:
F5;
…（数据略去）
3D
:
FC;
3E
:
FE;
3F
:
FF;
END;
7.2 宏模块应用实例
7.2.2 定制初始化数据文件
1．建立.mif格式文件 【例7-2】 #include <stdio.h> #include "math.h" main() {int i;float s; for(i=0;i<1024;i++)

参数可设置宏功能模块lpm的应用ppt课件


end component;
begin
u1:rom0 port map (clock=>clk,address(7 downto 4)=>b,address(3 downto 0)=>a,q=>q);
end;
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
二、利用lpm-rom设计一个乘法器
波形仿真
➢ 新建波形文件→调入节点端口→设置仿真激励（过程同全 加器波形仿真） 设置时钟信号
分离窗口 选择工具
全屏 查找 未初始化 设置低电平0 高阻态 弱逻辑0 无关 数据总线设置
文字编辑 移动工具
未定义信号 设置高电平1
弱未知 弱逻辑1
反转 时钟设置 随机值
二、利用lpm-rom设计一个乘法器
设置存储单元数目与数据宽度
存储单 元数目 数据位 宽
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
二、利用lpm-rom设计一个乘法器
3、实验步骤
配置乘法表数据文件 File→New→Memory Files→Memory Initialization File （或者Hexadecimal Intel Format File）
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
二、利用lpm-rom设计一个乘法器
定制lpm_rom元件 Tools→MegaWizard Plug-In Manager

《硬件描述语言与FPGA设计技术》课件第6章 宏功能模块与IP应用


FIFO模块的仿真波形
6.2 DSP模块构建乘法器
8×8位有符号数乘法器
LIBRARY IEEE ;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ;
USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL ;
ENTITY MULTI88 IS
PORT (AA,BB : IN SIGNED(7 DOWNTO 0) ;
6.1 LPM存储器设计
6.1.1 ROM模块设计 1建立初始化数据文件
初始化数据文件即写入ROM中的波形数据文件。QuartusII能接受 的LPM_ROM模块中的初始化数据文件的格式有两种： Memory Initialization File（.mif）格式 Hexadecimal （Intel-Format）File（.hex）格式。
（1）计数器或地址发生器（这里选择7位）。 （2）正弦信号数据ROM（7位地址线，8位数
据线），含有128个8位数据（一个正弦周期）。 （3）电路顶层设计模块。 （4）8位D/A（硬件系统中可用DAC0832模数
转换器件）。
正弦信号发生器结构图
正弦信号发生器顶层模块
电路模块仿真波形
6.3.2使用嵌入式逻辑分析仪测 试数据波形
（1）打开MegaWizard Plug-In Manager初始对话框。
（2）选择ROM控制线、地址 线和数据线。
（3）选择指定路径上的文件 sin2.mif。
在图 6-8 的 “Do you want to...” 栏选择 “Yes，use this file for the memory content data” 项，并按Browse钮，选择 指定路径上的文件sin2.mif。
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80:00 ; 81:08 ; 82:16 ; 83:24 ; 84:32 ; 85:40 ; 86:48 ; 87:56 ; 88:64 ; 89:72;
90:00 ; 91:09 ; 92:18 ; 93:27 ; 94:36 ; 95:45 ; 96:54 ; 97:63 ; 98:72 ; 99:81;
5
数控分频器的功能就是当在输入端给定不同输入数据时，将对 输入的时钟信号有不同的分频比
LPM_COUNTER模块参数含义和设置：
data[ ]：置入计数器的并行数据输入； clock：上升沿触发计数时钟输入。 clk_en：高电平使能所有同步操作输入信号； updown：计数器加减控制输入。 cin：最低进位输入 ； aclr：异步清0输入。 aset：异步置位输入； q[ ]：计数输出； sload：在clk的上升沿同步并行数据加载输入； cout：计数进位或借位输出。 LPM_WIDTH：计数器位宽； cnt_en：计数使能控制，
文件编辑好，后以.mif为后缀保存文件
设定LPM—FILE的路径指向该文件名 2021
LPM_ROM中作为乘法表的数据文件rom_data.mif
12
WIDTH = 8 ;
DEPTH = 256 ;
ADDRESS_RADIX = HEX ;
DATA_RADIX = HEX ;
CONTENT BEGIN
20:00 ; 21:02 ; 22:04 ; 23:06 ; 24:08 ; 25:10 ; 26:12 ; 27:14 ; 28:16 ; 29:18;
30:00 ; 31:03 ; 32:06 ; 33:09 ; 34:12 ; 35:15 ; 36:18 ; 37:21 ; 38:24 ; 39:27;
模块功能、参数含义、使用方法可在帮助文件中查阅： help Megafunctions/LPM
2021
3
Altera提供的宏功能模块与LPM函数：
算术组件 组合组件 I/O组件 存储器编译器 存储组件
2021
4
6.1 LPM模块的原理图方式调用 LPM_COUNTER LPM_ROM
2021
6.1.1 基于LPM_COUNTER的数控分频器设计
2021
7
数控分频器工作波形
LPM模块产生毛刺, 使输出产生错误
d[3..0]=12,R=4
4位加法计数:分频比 R=“1111”-d[3..0]+1 或 R=2n-d+1
2021
修改电路:
8
延时
d[3..0]=12,R=4
4位加法计数:分频比 R=“1111”-d[3..0]+1 或 R=2n-d+1 2021
WIDTH :设置ROM数据宽度 DEPTH :设置ROM数据深度（数据的数量） ADDRESS_RADIX：地址的表达格式 DATA_RADIX：数据的表达格式
地址/数据表
以CONTENT BEGIN开始，以END结束； 地址/数据表达方法: 47:28 冒号左边为ROM地址值, 冒号右边为此地址中放置的数据
00:00 ; 01:00 ; 02:00 ; 03:00 ; 04:00 ; 05:00 ; 06:00 ; 07:00 ; 08:00 ; 09:00;
10:00 ; 11:01 ; 12:02 ; 13:03 ; 14:04 ; 15:05 ; 16:06 ; 17:07 ; 18:08 ; 19:09;
6.1.2 基于LPM_ROM的4位乘法器设计
9
参数设置
图6-3用 LPM_ROM设计的 4位乘法器原理图
2021
10
图6-4 LPM_ROM2参021数设置窗口
ROM中配置数据（初始化数据）文件方法：
11
（1）用文本编辑器编辑mif文件
NEW\TEXT EDITOR FILE\ 文件关键词：
Байду номын сангаас
60:00 ; 61:06 ; 62:12 ; 63:18 ; 64:24 ; 65:30 ; 66:36 ; 67:42 ; 68:48 ; 69:54;
70:00 ; 71:07 ; 72:14 ; 73:21 ; 74:28 ; 75:35 ; 76:42 ; 77:49 ; 78:56 ; 79:63;
2021
参数设置
6
图6-1 数控分频器电路原理图 计数器计满1111时，由cout发出进位信号给并行加载控制信号sload， 使4位并行数据d[3..0]被加载到计数器中，此后计数器在d[3..0]基础上进 行加/减计数.
加法计数:分频比 R=“1111”-d[3..0]+1 CLK每进入R个脉冲,cout发出一个进位信号 减法计数:分频比 R=d[3..0]+1
END ;
2021
（2）用初始化存储器编辑窗口编辑.mif
13
完成电路设计后，打开仿真器窗口simulator，选择 Initialize菜单中Initialize Memery选项，在此窗口中完成地址/ 数据的编辑。然后按Export File将文件以.mif为后缀保存。
图6-6在Initialize Memory2窗02口1 中编辑乘法表地址/数据
EDA
EDA技术实用教程
第6章 参数可设置LPM宏功能块应用
2021
1
2
参数可设置LPM宏功能块应用
LPM(Library of parameterized modules):参数可设置模块库
参数可设置模块使用方法：
LPM在mega-lpm库中，可通过图形或HDL模块形式调 用，设置或修改参数即可。
40:00 ; 41:04 ; 42:08 ; 43:12 ; 44:16 ; 45:20 ; 46:24 ; 47:28 ; 48:32 ; 49:36;
50:00 ; 51:05 ; 52:10 ; 53:15 ; 54:20 ; 55:25 ; 56:30 ; 57:35 ; 58:40 ; 59:45;
14
图6-5 LPM_ROM构成的乘法器仿真波形
2021
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6.2 LPM模块的VHDL文本方式调用
LPM模块可作为低层设计元件，用HDL文本方式调 用。在MAX+plusII中可调用LPM的HDL语言有AHDL、 VHDL、VerilogHDL。
LPM模块的VHDL文本方式调用方法：