基于基于Quartus Ⅱ软件实现软件实现16位位CPU的设计方案的设计方案
CPU是广泛使用的串行数据通讯电路。本设计包含发送器、接收器和波特率发生器。设计应用EDA技术,基于
FPGA/CPLD器件设计与实现CPU。本文利用Quartus Ⅱ软件仿真环境,基于FPGA(现场可编程门阵列)/
CPLD(复杂可编程逻辑器件)设计与实现16位CPU的设计方案。
1. 绪论 1.1 Quartus II概述
u Quartus II 软件主要设计特性
Quartus® II 设计软件充分发挥了FPGA、CPLD和结构化ASIC的效率和性能,提供多种设计特性,加速设计过程:
1) 渐进式编译缩短了设计周期
2) SOPC Builder系统级设计
3) MegaWizard® 插件管理器,迅速方便的集成多种知识产权(IP)内核
4) 功耗分析工具,满足严格的功率要求
5) 存储器编译器功能,轻松使用嵌入式存储器
Quartus II软件帮助您建立并实现FPGA、CPLD和结构化ASIC设计,具有无与伦比的性能,使您能够将产品尽快推向市场。
Quartus II软件支持VHDL和Verilog硬件描述语言(HDL)设计输入、图形设计输入方法以及集成的系统级设计工具。Quartus II
软件将设计、综合、布局布线和验证功能以及第三方EDA工具无缝集成到一起。
u 编译增强特性提高设计效率
Quartus II编译增强特性为高密度FPGA提供最高效的增强设计方法。该易于使用的编译增强功能为业界首次实现,将设计编
译时间缩短了近70%,设计人员可以针对独立的设计分区进行优化,对于没有改动的分区则保留其性能不变,从而提高时序
逼近效率。
更快集成IP
Altera®软件订购现包括 MegaCore® IP库和Nios® II 嵌入式处理器评估版CD-ROM,包括OpenCore® 版所有Altera现有的
MegaCore IP功能。只有Quartus II软件具有OpenCore Plus基本技术,支持在购买IP许可之前在第三方仿真环境和硬件环境
下进行IP评估。
Quartus II设计软件含有SOPC Builder工具。SOPC Builder是Quartus II特有的软件工具,使您能够快速、方便的构建、评估
嵌入式系统。SOPC Builder具有:
1) 集成了来自Altera以及Altera Megafunction Partner Program (AMPPSM) 合作伙伴的现成IP
2) 在系统中生成自己的可重用定制元件
3) 根据每个系统的需求,生成HDL,构建最佳互连架构
4) 输出系统测试台组件
5) 输出生成系统基于存储器映射和组成的定制软件开发套件(SDK)
SOPC Builder使您能够将精力集中于用户逻辑设计上,无需手动完成系统集成任务,从而提升系统性能。Altera Quartus II设
计软件的所有版本均含有SOPC Builder系统生成工具。
Altera MegaWizard® Plug-In Manager 可以方便的参数化、例化IP功能,减少设计输入时间,提高设计性能。您可以结合
Quartus II软件以及Altera和AMPP合作伙伴IP Megafunction中的参数化模块库 (LPM) 来使用MegaWizard Plug-In Manager。
u 在设计周期的早期就对I/O引脚进行分配和确认
Quartus II软件可以进行预先的I/O分配和确认 的操作(无论顶层的模块是否已经完成),这样就可以在整个设计流程中尽早开始
印刷电路板(PCB)的布线设计工作。同样,设计人员可以在任何时间对引脚的分配进行修改和确认,无需再进行一次设计
编译。软件还提供各种分配编辑的功能,例如选择多个信号和针对一组引脚同时进行的分配修改等,所有这些都进一步简化了
引脚分配的管理。
u 功率分析和优化
Quartus II软件PowerPlay技术可以使您对动态和静态功耗进行精确的分析和优化。PowerPlay功率分析功能生产详细的报告,
指明哪种器件结构甚至是设计层次模块消耗了最大的热量。
u 存储器编译器