用MAXII 240设计一款有16种波形的脉冲宽度调制器.docVIP

------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— 用MAXII 240设计一款有16种波形的脉冲宽度调制器 集成电路设计是为各行各业提供现代设备的基础技术,是现代社会的支掌技术之一,作为一项专门的技术,其鲜明的应用特色使其形成了对现代科学技术研究的巨大的推动作用. 脉冲宽度调制器是一种常用的电子模块、主要用于编解码和电机转速控制,对不同的用途有不同的脉冲宽度的要求,其脉冲宽度调制器的输出波形具有多样性.本设计课题目的就是要掌握用必威体育精装版可编程逻辑芯片MAXII 240如何有效达到16种脉冲宽度调制的功能模块设计方法和实际动手能力. 在课题设计中,起知识结构包括MAXII 240体系结构,VHDL 硬件描述语言的程序设计,QuartusII软件工具的使用MAXII 240开发板的功能验证几PWM设计方案等,对完成设计课题的人员必须要有较高专业理论知识,使用的编程技能灵活的开发手段几对各种IC电路模块的设计能力. 通过本课题的完成不仅培锻炼了用MAXII 240芯片开发设计IC模块能力而且对现代集成电路中电路单元模块有深刻的理解,对专门的技术和知识的应用能灵活组织实现.随着社会对IC设计需要的不断提高和此项技术成熟和应用我们必须将成为社会上的热门人才. 目录 一． 绪论 二． MAXII 240可编程逻辑器件 1. Altera公司的可编程逻辑器件 2. MAXII240系列的体系结构 3. MAXII240系列的管脚配置图 三． EDA与VHDL硬件描述语言 1. EDA技术 2. VHDL硬件描述语言 四． Quartus II软件开发工具 1. Quartus II软件的特点与功能简介 2. QuartusII软件图形用户界面的基本设计流程 五．16种波形的脉冲宽度调制器的功能设计指标 六．设计实现方案 1. 数字电路模块的设计实现方案 2. 选用芯片，软件开发工具和开发评估板 七．VHDL语言的单元模块设计程序代码 1. 时钟分频器模块代码 2. 4个D触发器组成的16进制计数器模块代码 3. 16个外置开关设置值模块代码 4. 16转七段LED译码显示模块代码 5. D触发器输出的模块代码 6. 16选1数据选择器模块代码 7. 将各模块集成完成16种波形的脉冲宽度调制器并显示 八．结论 一．绪论 二．MAXII240可编程逻辑器件 1 1.Altera公司可编程逻辑器件 可编程器件是在ASIC设计的基础上发展起来的，在ASIC设计方法中，通常采用全定制和半定制电路设计方法，但设计完成后如果不能满足要求，还要重新设计再进行验证。这样不但会导致设计开发周期变长，产品上市时间难以保证，而且会大大增加产品的开发费用。可编程逻辑器件是可以实现器件逻辑功能的重复构建，由于它这种在硬件上逻辑功能配置的灵活性使其发展十分迅速，已从简单的PAL、GAL，发展到CPLD／FPGA，同时出现了可编程模拟器件ISPPAC和可编程片上系统SOPC。 Altera公司是世界著名生产可编程逻辑器件的公司之一，其主要的可编程逻辑产品有高端高密度FPGA的APEX系列和Stratix系列；低成本FPGA的ACEX系列和Cyclone系列；CPLD的MAX 7000B系列，MAX 3000A系列和MAXII系列。由于MAXII系列等优点和低价格，我们在设计课题选用MAXII240系列的芯片的主芯片。 2.MAXII240系列的体系结构 ①器件概述 MAXII 240系列CPLD采用全新的构架，它可以提供240个逻辑单元，80个可编程I/O端口，8192比特用户可用的Flash和更低的功能。MAXII240系列作为大容量，低成本的CPLD，可以用来取代一些FPGA，ASSP和标准逻辑器件。 MAXII240系列采用0.18umFlash工艺，6层金属走线。与FPGA一样，MAXII240系列的最小逻辑单元也是LE②MAXII240结构特点。 传统的大容量CPLD的价格非常贵，甚至远远高于同等逻辑规模的FPGA。但是MAXII240的成本已经和同等容量的FPGA接近，而且兼有上电即工作和逻辑掉电不丢失的特点。