fpga设计报告模板 沈阳理工大学专业方向课程设计报告.docVIP

成 绩 评 定 表 学生姓名 要强 班级学号 1103040113 专 业 电子科学与技术 课程设计题目 曼彻斯特编解码电路设计 评 语 组长签字： 成绩 日期 20 年 月 日 课程设计任务书 学 院 信息科学与工程学院 专 业 电子科学与技术 学生姓名 要强 班级学号 1103040113 课程设计题目 曼彻斯特编解码电路设计 实践教学要求与任务: 工作计划与进度安排: 第1-2天：讲解题目，准备参考资料，检查、调试实验软硬件，进入设计环境，开始设计方案和验证方案的准备； 第3-5天：完成设计，经指导老师验收后进入模块电路设计（验收设计文档）； 第6-9天：完成模块电路代码输入，并完成代码的仿真（验收代码与仿真结果）； 第 9-10天：约束设计，综合（验收约束与综合结果）； 第11-12天：布局布线，完成版图（验收版图结果）； 第13-14天：物理验证、后仿真，修改设计（验收物理验证结果和时序仿真结果）； 第15天：整理设计资料，验收合格后进行答辩。 指导教师： 201 年 月 日 专业负责人： 201 年 月 日 学院教学副院长： 201 年 月 日 摘 要 本设计实现串行NRZ码输入，manchester码输出；manchesterVerilog HDL描述、ModelSim进行功能仿真、QuartusII进行逻辑综合和适配下载，最后在Altera公司的Cyclone的芯片EP20Q240C8上实现并完成测试。 在此设计过程中，完整地建立了测试平台，通过8段数码管的显示与输出波形的验证，完成了功能和时序仿真，成功实现了串行NRZ码输入，曼彻斯特码输出；曼彻斯特码输入，NRZ输出。在完成本次设计的同时考虑到其实用性方面，曼彻斯特码是一种数据通讯线性码，它的每一个数据比特都是由至少一次电压转换的形式所表示的。曼彻斯特编码因此被认为是一种自定时码。自定时意味着数据流的精确同步是可行的。每一个比特都准确的在一个预先定义时间时期的时间中被传送。曼彻斯特编码已经被许多高效率且被广泛使用的电信标准所采用，例如以太网电讯标准. 曼彻斯特编码是一种超越传统数字传输的信道编码技术，由于其具有隐含时钟、去除了零频率信号的特性使得它在数据传输等领域中得到广泛的应用。 关键词 曼彻斯特编解码；Verilog HDL；FPGA；仿真；综合 目 录 摘 要 III 引 言 1 1 总体电路结构设计 2 1.1 曼彻斯特编解码电路原理 2 1.2 主要算法 3 1.3 功能电路设计 4 1.4 顶层TOP的设计 5 2 功能仿真 7 2.1 仿真的功能列表 7 2.2 顶层仿真平台与激励 7 2.3 电路功能仿真结果 8 3 约束及逻辑综合 8 3.1 约束策略 8 3.2 脚本 8 3.3 综合文件 11 3.4 综合环境 11 3.5 综合过程 12 4 布局布线 14 4.1 文件准备 14 4.2 布局布线过程 14 4.3 物理验证 16 5 后仿真 18 6 总结 19 参考文献 20 附录A：顶层设计源代码 21 附录B：电路源代码 22 附录C：设计约束代码 32 附录D：IOPAD代码 33 引 言 曼彻斯特编码是一种自同步的编码方式，时钟同步信号就隐藏在数据波形中。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号从高到低跳变表示，从低到高表示。还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有跳变为0”，无跳变为1”。NRZ码输入，manchester码输出；manchester码输入，NRZ输出。），为了验证电路系统能否顺利完成曼彻斯特码的编解码功能，可以采用Altera公司的集成开发工具QuartusII11.0实现设计。基本流程如下：首先，根据任务书要求，进行方案的设计，包括引脚确定、时序关系、功能框图、模块划分、数据处理流程与方法等；然后依据模块设计进行模块的HDL代码的输入与功能仿真，功能仿真采用HDL仿真工具Modelsim测试平台；完成功能仿真后，在QuartusII平台下进行电路的约束与综合；综合结果无误后，进行布局布线，生成配置文件；在下载前进行时序分析，最后进行下载，测试与调试，完成本设计方案。本实验输入输出设备简单，可以在实验板上完成功能验证，采用开关和数码管作为输入输出设备完成验证。 1 总体电路结构设计 1.1 曼彻斯特编码NRZ字码作为普通的信号输