支持单端I/O Cyclone器件支持各种单端I/O接口标准,如3.3-V、 2.5-V、 1.8-V、LVTTL、LVCMOS、SSTL和 PCI 标准,满足当前系统需求。
时钟管理电路 Cyclone器件具有两个可编程锁相环(PLL)和八个全局时钟线,提供健全的时钟管理和频率合成功能,实现最大的系统性能。Cyclone PLL具有多种高级功能,如频率合成、可编程相移、可编程延迟和外部时钟输出。这些功能允许设计者管理内部和外部系统时序。
接口和协议 Cyclone器件支持诸如PCI等串行、总线和网络接口,可访问外部存储器件和多种通信协议如以太网协议。
热插拨和上电顺序 Cyclone器件具有健全的片内热插拨和顺序上电支持,确保和上电顺序无关的正常工作。这一特性在上电前和上电期间起到了保护器件的作用并使I/O缓冲保持三态,让Cyclone器件成为多电压系及需高可用性和冗余性应用的理想选择。
(续表2.3)
Cyclone特性一览
特性 说明
构架
DSP实现 Cyclone器件为在FPGA上实现低成本数字信号处理(DSP)系统提供了理想的平台。
自动循环冗余码校验 Cyclone器件自动进行32位CRC校验。在Quartus® II 开发软件中简单地进行点击就可以直接进行设置,启动器件的内置循环冗余码校验器。这是单事件反转(SEU)成本效益最好的 FPGA 解决方案。
串行配置器件 Cyclone器件能用Altera新的串行配置器件进行配置。
Nios®II系列嵌入式处理器 Cyclone器件的Nios II系列嵌入式处理器能够降低成本,增加灵活性,非常适合于替代低成本的分立微处理器。
支持工业级温度 部分Cyclone器件提供工业级温度范围-40°C至 +100°C (节点)的产品,支持各种工业应用。
汽车级器件 部分 Cyclone 器件提供汽车级型号,支持 -40°C 至 +125°C ( 结温 )汽车温度范围。
扩展温度支持 部分Cyclone器件达到扩展温度范围E-40°C至+125°C (节点)。这些器件是需要扩展温度范围和高质量产品的in-cabin automotive应用的理想选择。
2.5.2 EP1C3T144C8N介绍
本课题设计采用Altera公司的Cyclone系列的EP1C3T144C8N作为开发板的主芯片, EP1C3T144共有2910个逻辑单元,59904bits RAM,1个PLLS,最多有104个用户1/O,多电压接口,灵活的时钟管理,片内配有一个锁相环(PLL)电路,可以提供输入时钟的1-32倍频或分频156-417PS相移和可变占空比的时钟输出,输出时钟的特性可直接在开发软件QuartusII里设定,也可以输出到片外借其它电路使用,另外内有Signaltap嵌入式逻辑分析器,极大的方便了使用者对芯片内部逻辑进行检查。可以说这款FPGA既经济又实惠,资源非常丰富,足够满足广大学生和大型设计的需要。
3 VHDL硬件描述语言
3.1 VHDL简介
VHDL的英文名为VHSIC Hardware Description Language,而VHSIC则是Very High Speed Integrated Circuit的缩写,意为甚高速集成电路,故VHDL其准确的中文译名为甚高速集成电路的硬件描述语言。诞生于1982年。1987年底,IEEE将VHDL替代了原有的非标准的硬件描述语言,并被美国国防部确认为标准硬件描述语言。
VHDL主要用于描述数字系统的结构,行为,功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外,VHDL的语言形式和描述风格与句法十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计,或称设计实体(可以是一个元件,一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分),既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后,一旦其内部开发完成后,其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。 基于FPGA的LCD驱动设计+电路图(6):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_17892.html