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          NMPSM3軟處理器

          • NMPSM3概述在UCSC擴(kuò)展學(xué)院上了第一門(mén)FPGA課后,我對(duì)這些設(shè)備為普通人提供的功能感到驚訝,我決定更深入地研究它們。我最終意識(shí)到我有足夠的邏輯設(shè)計(jì)知識(shí),可以構(gòu)建自己的簡(jiǎn)單處理器。在了解了KCPSM(nanoblaze)之后,我開(kāi)始構(gòu)建自己的處理器,并將其稱(chēng)為NMPSM(Nick Mikstas可編程狀態(tài)機(jī))。我花了三遍迭代才能制作出功能全面的處理器,因此命名為NMPSM3。即使NMPSM3受到nanoblaze IO方案的啟發(fā),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也完全不同。NMPSM3是具有四個(gè)獨(dú)立中斷和一個(gè)復(fù)位的16位處
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          用FPGA實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字濾波器

          • FPGA濾波器實(shí)施概述本篇部分內(nèi)容來(lái)自網(wǎng)站FPGA濾波器實(shí)現(xiàn)的一些項(xiàng)目,源于一位在校學(xué)生的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)- 了解并在FPGA上實(shí)現(xiàn)幾種類(lèi)型的數(shù)字濾波器器,設(shè)計(jì)的所有濾波器均為15階濾波器,并使用16位定點(diǎn)數(shù)學(xué)運(yùn)算,該學(xué)生有一篇PPT可供參考:FPGA濾波器實(shí)現(xiàn)研究項(xiàng)目期間創(chuàng)建的Verilog源文件如下。FIR濾波器FIR濾波器是四個(gè)濾波器中最簡(jiǎn)單、最快的,它利用了預(yù)加器的對(duì)稱(chēng)性,而且使用加法器樹(shù)來(lái)最小化組合路徑延遲。FIR_Filter.v`define FILT_LENGTH 16&nb
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)9之代碼規(guī)范示例

          • 2.Verilog HDL 代碼規(guī)范 模板示例//******************************************************** // //   Copyright(c)2016, ECBC  //   All rights reserved // //   File name    
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)9之代碼規(guī)范

          • 1.RTL CODE 規(guī)范1.1標(biāo)準(zhǔn)的文件頭在每一個(gè)版塊的開(kāi)頭一定要使用統(tǒng)一的文件頭,其中包括作者名,模塊名,創(chuàng)建日期,概要,更改記錄,版權(quán)等必要信息。 統(tǒng)一使用以下的文件頭:其中*為必需的項(xiàng)目//******************************************************** // //   Copyright(c)2016, ECBC  //   All rights&nbs
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)8之綜合語(yǔ)句

          • 可綜合語(yǔ)句1.要保證Verilog HDL賦值語(yǔ)句的可綜合性,在建模時(shí)應(yīng)注意以下要點(diǎn):2.不使用initial。3.不使用#10。4.不使用循環(huán)次數(shù)不確定的循環(huán)語(yǔ)句,如forever、while等。5.不使用用戶自定義原語(yǔ)(UDP元件)。6.盡量使用同步方式設(shè)計(jì)電路。7.除非是關(guān)鍵路徑的設(shè)計(jì),一般不采用調(diào)用門(mén)級(jí)元件來(lái)描述設(shè)計(jì)的方法,建議采用行為語(yǔ)句來(lái)完成設(shè)計(jì)。8.用always過(guò)程塊描述組合邏輯,應(yīng)在敏感信號(hào)列表中列出所有的輸入信號(hào)。9.所有的內(nèi)部寄存器都應(yīng)該能夠被復(fù)位,在使用FPGA實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量使
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)7之模塊例化

          • Verilog使用模塊(module)的概念來(lái)代表一個(gè)基本的功能塊。一個(gè)模塊可以是一個(gè)元件,也可以是低層次模塊的組合。常用的設(shè)計(jì)方法是使用元件構(gòu)建在設(shè)計(jì)中多個(gè)地方使用的功能塊,以便進(jìn)行代碼重用。模塊通過(guò)接口(輸入和輸出)被高層的模塊調(diào)用,但隱藏了內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。這樣就使得設(shè)計(jì)者可以方便地對(duì)某個(gè)模塊進(jìn)行修改,而不影響設(shè)計(jì)的其他部分。在verilog中,模塊聲明由關(guān)鍵字module開(kāi)始,關(guān)鍵字endmodule則必須出現(xiàn)在模塊定義的結(jié)尾。每個(gè)模塊必須具有一個(gè)模塊名,由它唯一地標(biāo)識(shí)這個(gè)模塊。模塊的端口列表則描述
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)6之語(yǔ)法結(jié)構(gòu)

          • 雖然 Verilog 硬件描述語(yǔ)言有很完整的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)和系統(tǒng),這些語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的應(yīng)用給設(shè)計(jì)描述帶來(lái)很多方便。但是 Verilog是描述硬件電路的,它是建立在硬件電路的基礎(chǔ)上的。有些語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是不能與實(shí)際硬件電路對(duì)應(yīng)起來(lái)的,比如 for 循環(huán),它是不能映射成實(shí)際的硬件電路的,因此,Verilog 硬件描述語(yǔ)言分為可綜合和不可綜合語(yǔ)言。下面我們就來(lái)簡(jiǎn)單的介紹一下可綜合與不可綜合。(1) 所謂可綜合,就是我們編寫(xiě)的Verilog代碼能夠被綜合器轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)。因此,我們常用可綜合語(yǔ)句來(lái)描述數(shù)字硬件電路。(2) 所
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)4之阻塞賦值 & 非阻塞賦值

          • 阻塞賦值語(yǔ)句串行塊語(yǔ)句中的阻塞賦值語(yǔ)句按順序執(zhí)行,它不會(huì)阻塞其后并行塊中語(yǔ)句的執(zhí)行。阻塞賦值語(yǔ)句使用“=”作為賦值符。  例子 阻塞賦值語(yǔ)句  reg x, y, z;  reg [15:0] reg_a, reg_b;  integer count;   // 所有行為語(yǔ)句必須放在 initial 或 always 塊內(nèi)部  initial  begin          x
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)4之wire & reg

          • 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)硬件描述語(yǔ)言有兩種用途:1、仿真,2、綜合。對(duì)于wire和reg,也要從這兩個(gè)角度來(lái)考慮。\從仿真的角度來(lái)說(shuō),HDL語(yǔ)言面對(duì)的是編譯器(如Modelsim等),相當(dāng)于軟件思路。 這時(shí): wire對(duì)應(yīng)于連續(xù)賦值,如assignreg對(duì)應(yīng)于過(guò)程賦值,如always,initial\從綜合的角度來(lái)說(shuō),HDL語(yǔ)言面對(duì)的是綜合器(如DC等),要從電路的角度來(lái)考慮。 這時(shí):1、wire型的變量綜合出來(lái)一般是一根導(dǎo)線;2、reg變量在always塊中有兩種情況:(1)、always后的敏感表中是(a or b
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)3之抽象級(jí)別

          • Verilog可以在三種抽象級(jí)別上進(jìn)行描述:行為級(jí)模型、RTL級(jí)模型和門(mén)級(jí)模型。行為級(jí)(behavior level)模型的特點(diǎn)如下。1、它是比較高級(jí)的模型,主要用于testbench。2、它著重于系統(tǒng)行為和算法描述,不在于系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn)。3、它不可以綜合出門(mén)級(jí)模型。4、它的功能描述主要采用高級(jí)語(yǔ)言結(jié)構(gòu),如module、always、initial、fork/join/task、function、for、repeat、while、wait、event、if、case、@等。RTL級(jí)(register tr
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          Verilog HDL基礎(chǔ)知識(shí)2之運(yùn)算符

          • Verilog HDL 運(yùn)算符介紹算術(shù)運(yùn)算符首先我們介紹的是算術(shù)運(yùn)算符,所謂算術(shù)邏輯運(yùn)算符就是我們常說(shuō)的加、減、乘、除等,這類(lèi)運(yùn)算符的抽象層級(jí)較高,從數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)上來(lái)看,它們都是基于與、或、非等基礎(chǔ)門(mén)邏輯組合實(shí)現(xiàn)的,如下。/是除法運(yùn)算,在做整數(shù)除時(shí)向零方向舍去小數(shù)部分。%是取模運(yùn)算,只可用于整數(shù)運(yùn)算,而其他操作符既可用于整數(shù)運(yùn)算,也可用于實(shí)數(shù)運(yùn)算。例子:我們?cè)谏蓵r(shí)鐘的時(shí)候,必須需選擇合適的timescale和precision。當(dāng)我們使用“PERIOD/2”計(jì)算延遲的時(shí)候,必須保證除法不會(huì)舍棄小數(shù)部
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          Verilog HDL簡(jiǎn)介&基礎(chǔ)知識(shí)1

          • Verilog 是 Verilog HDL 的簡(jiǎn)稱(chēng),Verilog HDL 是一種硬件描述語(yǔ)言(HDL:Hardware Description Language),硬件描述語(yǔ)言是電子系統(tǒng)硬件行為描述、結(jié)構(gòu)描述、數(shù)據(jù)流描述的語(yǔ)言。利用這種語(yǔ)言,數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以從頂層到底層(從抽象到具體)逐層描述自己的設(shè)計(jì)思想,用一系列分層次的模塊來(lái)表示極其復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)。然后,利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具,逐層進(jìn)行仿真驗(yàn)證,再把其中需要變?yōu)閷?shí)際電路的模塊組合,經(jīng)過(guò)自動(dòng)綜合工具轉(zhuǎn)換到門(mén)級(jí)電路網(wǎng)表。接下去,再用專(zhuān)用
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          使用Verilog來(lái)編程FPGA

          • FPGA是依賴(lài)數(shù)字邏輯的數(shù)字器件,計(jì)算機(jī)硬件使用的是數(shù)字邏輯,每一個(gè)計(jì)算,屏幕上每一個(gè)像素的呈現(xiàn),音樂(lè)軌的每一個(gè)note都是使用數(shù)字邏輯構(gòu)成的功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 雖然多數(shù)時(shí)候,數(shù)字邏輯是抽象的數(shù)學(xué)概念,而不是物理電子,邏輯門(mén)以及其它的數(shù)字邏輯器件則是由刻蝕在集成電路上的晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于FPGA來(lái)講,可以通過(guò)繪制邏輯門(mén)構(gòu)成的電路,將這些門(mén)映射到FPGA的通用門(mén)上,并將它們連接起來(lái)以實(shí)現(xiàn)你設(shè)想的邏輯設(shè)計(jì)。 另外一種方式是,使用Verilog(或其它的)硬件描述語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯。 你依然可以購(gòu)買(mǎi)能夠?qū)崿F(xiàn)小數(shù)量邏
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          Altera MAX10: 3-8譯碼器

          • 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里我們將學(xué)習(xí)如何用Verilog來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯。====硬件說(shuō)明====組合邏輯電路是數(shù)字電路的重要部分,電路的輸出只與輸入的當(dāng)前狀態(tài)相關(guān)的邏輯電路,常見(jiàn)的有選擇器、比較器、譯碼器、編碼器、編碼轉(zhuǎn)換等等。在本實(shí)驗(yàn)里以最常見(jiàn)的3-8譯碼器為例說(shuō)明如何用Verilog實(shí)現(xiàn)。3-8譯碼器的真值表如下:從前面的實(shí)驗(yàn)可以知道,當(dāng)FPGA輸出信號(hào)到LED為高電平時(shí)LED熄滅,反之LED變亮。同時(shí)我們可以以開(kāi)關(guān)的信號(hào)模擬3-8譯碼器的輸入,這樣控制開(kāi)關(guān)我們就能控制特定的LED變亮。====Verilog代碼=
          • 關(guān)鍵字: 組合邏輯  FPGA  Lattice Diamond  Verilog  

          Lattice MXO2: 3-8譯碼器

          • 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里我們將學(xué)習(xí)如何用Verilog來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯。硬件說(shuō)明組合邏輯電路是數(shù)字電路的重要部分,電路的輸出只與輸入的當(dāng)前狀態(tài)相關(guān)的邏輯電路,常見(jiàn)的有選擇器、比較器、譯碼器、編碼器、編碼轉(zhuǎn)換等等。在本實(shí)驗(yàn)里以最常見(jiàn)的3-8譯碼器為例說(shuō)明如何用Verilog實(shí)現(xiàn)。3-8譯碼器的真值表如下:從前面的實(shí)驗(yàn)可以知道,當(dāng)FPGA輸出信號(hào)到LED為高電平時(shí)LED熄滅,反之LED變亮。同時(shí)我們可以以開(kāi)關(guān)的信號(hào)模擬3-8譯碼器的輸入,這樣控制開(kāi)關(guān)我們就能控制特定的LED變亮。Verilog代碼// *****
          • 關(guān)鍵字: 組合邏輯  FPGA  Lattice Diamond  Verilog  
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          verilog hdl介紹

          Verilog HDL是一種硬件描述語(yǔ)言(HDL:Hardware Discription Language),是一種以文本形式來(lái)描述數(shù)字系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu)和行為的語(yǔ)言,用它可以表示邏輯電路圖、邏輯表達(dá)式,還可以表示數(shù)字邏輯系統(tǒng)所完成的邏輯功能。   Verilog HDL和VHDL是目前世界上最流行的兩種硬件描述語(yǔ)言,都是在20世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā)出來(lái)的。前者由Gateway Design Aut [ 查看詳細(xì) ]

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