周期短、可靠性高,而且具有完全的知识产权。突出了其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性和易读性等优点。本文基于FPGA开发系统,在QuartusII72软件平台上,完成了简易乐曲演奏器设计和与仿真,并下载到试验箱进行硬件实现。首先,本文介绍了QuartusII72软件的基本使用方法和VHDL硬件描述语言的特点,采用VHDL硬件描述语言描述简易信号发生器,完成对电路的功能仿真。在设计过程中,重点探讨了简易乐曲演奏设计思路和功能模块划分。然后,初步探讨了电路逻辑综合的原理,该软件对简易乐曲演奏器进行了逻辑综合。最后,使用EDA实验开发系统进行电路的下载和验证。验证结果表明设计的简易乐曲演奏器完成了预期的功能。本设计是采用VHDL来实现的简易乐曲演奏器。它能实现自动播放和手动播放。
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f1VHDL及QuartusII软件简介
11EDA简介
EDA是电子设计自动化(Electro
icDesig
Automatio
)的缩写,在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL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,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物等各个领域,都有EDA的应用。
12硬件描述语言VHDL
硬件描述语言HDL是一种用于设计硬件电子系统的计算机语言,它用软件编程的方式来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式,与传统的门级描述方式相比,它更适合大规模系统的设计。例如一个32位的加法器,利用图形输入软件需要输人500至1000个门,而利用VHDL语言只需要书写一行“ABC”即可。而且VHDL语言可读性强,易于修改和发现错误。早期的硬件描述语言,如ABEL、HDL、AHDL,由不同的EDA厂商开发,互不兼容,而且不支持多层次设计,层次间翻译工作要由人工完成。为了克服以上不足,1985年美国国防部正式推出了高速集成电路硬件描述语言VHDL,1987年IEEE采r