谱仪接口板和发送板的接口电路的FPGA设计与实现

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本文叙述了专用集成电路(ASIC,ApplicationSpecificIntegratedCircuit)及现场可编程门阵列(FPGA,FieldProgrammableGateArray)的设计方法及其典型的设计流程,并对VHDL(VeryHighSpeedIntegretedCircuitHardwareDescriptionLanuage)硬件描述语言和Verilog硬件描述语言做了简单的比较。然后对ASIC和FPGA设计中的寄存器传输级(RTL,RegisterTransferLevel)综合过程做了简单的描述。本文提出了设计中应该注意的问题,说明了典型数字电路设计,并且介绍了测试平台(testbench)的书写方法和在线逻辑分析仪的使用方法。最后,叙述了发送板与接口板的接口电路的功能和原理。 本设计完成了发送板(TX板)与接口板(IF板)的接口电路的FPGA设计,根据两块板的通信协议,采用自顶向下的设计方法,用VHDL硬件描述语言做了RTL级的描述,利用testbench做了布局布线后仿真,应用Xilinx公司的Spartan-Ⅱ型FPGA进行了下载实现,在调试过程中利用了在线逻辑分析仪在线调试。在设计中原先的Xilinx3090AFPGA的设计提供了很大的参考价值,虽然看不到它的内部设计,但至少它给出了与其它器件的连接,不用具体明白每一个信号的意义,专注于通信协议的实现,最后把设计分成了四部分来完成,最终设计实现了两板的通信协议,并满足了系统要求。
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