EDA技术实用教程 工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 朱娜 张金保 王志强 李建利 第7章Altera的IP工具
49页1、第7章 Altera的IP工具,7.1 基本概念,7.1.1 IP的概念 IP(Intellectual Property)就是常说的知识产权。美国Dataquest咨询公司将半导体产业的IP定义为用于ASIC、ASSP、PLD等芯片当中的预先设计好的电路功能模块。在可编程逻辑器件( PLD)领域,IP核是指将一些在数字电路中常用但比较复杂的参数可修改的功能块,如DDS、RAM模块、除法器等,让其用户可以直接调用。,根据实现的不同,IP可以分为软IP、固IP和硬IP。 软IP:用硬件描述语言(HDL)形式描述功能块的行为,但并不涉及用电路实现这些行为。软IP与应用软件的开发过程类似,只是所需的开发软、硬件环境要求较高,尤其是EDA工具软件价格很昂贵。软IP的特点是设计周期短、设计投入少,为后续设计留有很大的发挥空间,增大了IP的灵活性和适用性。缺点是设计中会有一定比例的后续工序无法适应软IP设计,造成一定程度的软IP修改。,固IP:完成了综合的功能块,有较大的设计深度,以网表的形式提交用户使用。 硬IP:提供设计的最终阶段产品掩膜(mask)。随着设计深度的提高,后续工序所需要做的事情
2、就越少,灵活性也就降低。,7.1.2 Altera可提供的IP,1基本宏功能(Megafunction/LPM) (1)算术组件:包括累加器、加法器、乘法器和LPM算术函数等。 (2)组合电路:包括多路选择器、比较器和LPM门等。 (3)I/O组件:包括时钟数据恢复(CDR)、锁相环(PLL)、双数据速率(DDR)、千兆位收发器件(GXB)、LVDS接收器和发送器、PLL重新配置和远程更新宏功能模块。 (4)存储器编译器:包括FIFO、RAM和ROM宏功能模块等。 (5)存储组件:包括存储器、移位寄存器宏模块和LPM存储器函数。 (6)非Altera的LPM库的各类专业核,如各类单片机IP。,2Altera的IP核与AMPP IP核(MegaCore) Altera的MegaCore可以分为以下4大类: (1)数字信号处理类:Color Space Converter、DSP Builder、FIR、FFT、Reed Solomon、Virterbi、Turbo Encoder/Decoder、NCO; (2)通信类:UTOPIA2、POS-PHY2、POS-PHY3、SONET Fr
3、amer、Raipid IO、8B10B; (3)接口和外设类:PCI MT32、PCI T32、PCI MT64、PCI32 Nios Target、DDR Memory I/F、Hyper Transport; (4)微处理器类:Nios/Nios II、SRAM interface、SDR DRAM Interface、FLASH Interface、UART、SPI、Programmable IO 、SMSC MAC/PHY I/F。,使用Altera的IP或AMPP的IP的开发步骤如下: 下载MegaCore的安装程序并安装; 打开IP Toolbench; 定制要生成IP的参数; 产生IP的封装和网表文件; 产生并进行功能仿真; 把IP的封装文件和网表文件放在设计工程中并实现设计; 下载到器件中做验证和调试; 购买许可证。,3MegaWizard管理器 为了方便用户使用宏功能模块,Quartus II软件为用户提供了“MegaWizard Plug-In-Manager”,即MegaWizard管理器。它可以帮助用户建立或修改包含自定义宏功能模块变量的设计文件,然后可以在用
4、户自己的设计文件中对这些IP模块文件进行实例化。这些自定义宏功能模块变量基于Altera提供的宏功能模块,包括基本宏功能、MegaCore和AMPP函数。,7.2 Altera基本宏功能设计实现,使用Altera的基本宏功能时,有以下几种方法: (1)通过Altera的IP工具Mega Wizard管理器定制基本宏功能参数,生成一个封装文件并调用该封装文件; (2)在设计代码中对宏功能模块直接进行参数化调用; (3)可以根据代码中的HDL语言描述,Quartus II集成的综合器或第三方综合器推出一些基本宏功能,如计数器,乘法器和RAM等。,7.2.1 基本宏功能定制,Mega Wizard管理器允许用户选择基本宏功能模块,向导将提供一个供自定义和参数化宏功能模块使用的图形界面,用户可以为其选择合适的参数和需要的输入输出端口设置,再生成用户设计所需的模块文件,确保用户正确设置所有宏功能模块的参数。,Mega Wizard启动窗口,用户可以选择进行以下的操作模式: (1)创建一个新的宏功能(Create a new custom mega function variation):用户可以
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