### 浅谈FPGA/CPLD的复位电路设计 #### 摘要 本文将深入探讨FPGA/CPLD中的复位电路设计问题。复位电路是集成电路设计中的一个重要组成部分，它确保了系统能够在启动时处于一个已知的稳定状态。文章首先介绍了复位的基本概念，接着详细分析了异步复位与同步复位的区别及其对电路性能的影响，并给出了针对FPGA和CPLD的内部自复位设计方案。 #### 1. 定义 复位信号是一种脉冲信号，其功能是将电路中的寄存器初始化为预设状态。为了确保复位信号的有效性，脉冲的有效时间长度需要大于信号到达寄存器的最大延迟时间。这有助于保证复位操作的可靠性。 #### 2. 分类及不同复位设计的影响 根据信号处理方式的不同，复位可以分为两种类型：异步复位和同步复位。 - **异步复位**：复位信号不受时钟信号的控制，电路对复位信号非常敏感，任何干扰都可能导致复位操作发生。这种类型的复位容易受到噪声的影响，特别是在PCB布局设计时，需要特别注意复位信号线的布线，以防信号干扰导致的误复位。 - **同步复位**：电路只有在时钟信号的有效边沿才会对复位信号做出响应。即使复位信号受到干扰，只要干扰不在时钟边沿附近发生，电路就不会被异常复位。这种方式提高了系统的抗干扰能力，降低了误操作的可能性。 在FPGA/CPLD设计中，如果复位信号是由组合逻辑产生的，则可能会因为组合逻辑的竞争冒险而产生毛刺，导致异步复位的电路误触发。为了避免这种情况，可以通过同步化复位信号来减少误操作的风险。具体做法是设计一个复位模块，该模块接收原始的复位信号，并生成一个新的同步化的复位信号，供其他模块使用。 #### 3. FPGA内部自复位方法 在FPGA设计中，内部自复位信号是一种在器件上电后仅产生一次的信号，随后保持无效直至器件掉电。由于FPGA内部寄存器的上电状态是不确定的，因此不适合直接用于产生复位信号。然而，大多数FPGA都集成了RAM资源，这些RAM可以在上电配置后被初始化为特定值。基于此特性，可以通过以下步骤设计一个可靠的内部自复位信号： 1. **配置RAM**：配置一个1位数据长度、n位地址长度的单口RAM，并将所有数据位初始化为1。 2. **设计读写模块**：创建一个读写模块，该模块包含一个n位的读指针(rp)和一个n位的写指针(wp)。rp在每个时钟周期将其值赋予wp后自增，从而始终保持rp领先于wp。将RAM的输出数据作为复位信号，RAM的输入数据固定为0。通过这种方式，RAM的数据从全1逐渐变为全0，实现了复位脉冲信号的生成。 - **脉冲宽度控制**：通过调整地址长度n或时钟频率，可以精确控制复位脉冲的宽度。 #### 4. CPLD内部自复位方法 与FPGA不同，CPLD内部通常不包含RAM资源，因此不能直接利用RAM来生成内部复位信号。不过，可以设计一个有限状态机(FSM)来实现内部自复位。这种方法虽然存在一定的失败概率，但可以通过调整状态机的复杂度来控制这个概率。 1. **设计有限状态机**：设计一个n位的状态机，其中一个状态表示复位结束(LOOP)，其他状态则表示复位状态(RESET)。一旦进入LOOP状态，就会保持不变。RESET状态是一个暂态状态，会在一个时钟周期后进入LOOP状态。通过控制状态机的大小(n)，可以将复位失败的概率控制在一个可接受的范围内。 2. **利用特定CPLD特性**：值得注意的是，某些CPLD产品在其手册中指出，在完成内部配置后，所有的寄存器都会被清零。这意味着在上电后，寄存器具有一个确定的初始状态。利用这一特性，可以简化内部自复位信号的设计过程。 #### 结论 FPGA/CPLD的复位电路设计是一个复杂但至关重要的环节。合理选择复位方式(异步或同步)、精心设计内部自复位方案，以及充分利用FPGA/CPLD的内部资源，都能够提高系统的稳定性和可靠性。通过对本文所述内容的理解和实践，设计师们可以更好地应对复位电路设计中的挑战，优化FPGA/CPLD设计的整体性能。

主体是main.v文件和main_tb文件。 分为乘法部分，加法部分和fifo存储部分。因项目要求，乘法和加法都为组合逻辑，其中乘法器是把别人的流水线代码去掉了时序部分得来的。 参考了一些站内的代码，主要为记录学习所用，若侵权可联系删除。 欢迎大家提出问题或者修改意见。 在现代数字电路设计中，复数浮点乘法器是一个重要的功能单元，尤其在处理需要复杂算术运算的系统中。本文详细介绍了如何用Verilog语言实现一个32位复数浮点乘法器，并且如何将其运算结果存储于一个先进先出（FIFO）存储器中。整个系统主要包含四个部分：乘法部分、加法部分、FIFO存储部分以及测试模块，而主体文件为main.v和main_tb.v。 乘法部分是整个设计的核心之一，负责执行复数的乘法运算。在设计时，为了满足项目要求，设计者将原始的流水线代码进行了修改，去除了时序部分，使得乘法器成为了组合逻辑电路。这样的设计可能会对电路的性能产生一定影响，因为组合逻辑通常有较短的延迟时间，但需要消耗较多的逻辑资源。设计者参考了站内的代码来完成这一部分，也体现了在学习过程中借鉴他人成果的重要性。 加法部分则负责复数的加法运算。与乘法部分类似，加法部分也被设计为组合逻辑，这可能是为了保证运算速度和简化设计复杂性。在数字电路设计中，组合逻辑相较于时序逻辑具有更快的响应速度，但由于缺少了触发器等存储元件，其稳定性可能不如时序逻辑设计。 FIFO存储部分是实现数据暂存的关键，它能够在复数乘法器和加法器之间提供数据缓冲。FIFO（First In, First Out）是一种先进先出的数据结构，它允许数据按照接收的顺序被取出。在本设计中，FIFO模块可以避免在数据流动过程中产生阻塞，并且可以在整个系统中保持数据的同步。 主控文件main.v和测试文件main_tb.v是整个系统设计的骨架，其中main.v负责定义整个系统的逻辑结构，并调用乘法、加法和FIFO模块。而main_tb.v则是一个测试平台，用于验证整个乘法器系统的设计是否正确。在设计和测试数字电路时，编写测试平台是一个重要的步骤，它能够帮助设计者发现并修复潜在的逻辑错误。 在实现过程中，设计者还提到，该设计主要用作学习和记录使用，并且愿意接受其他人的提问和建议。这种开放的态度是技术社区中知识共享和共同进步的基础。 中的"数字电路"、"verilog"、"fpga"、"浮点乘法"是这一设计的关键词。数字电路是现代电子设备的基础，Verilog是一种硬件描述语言，用于模拟电子系统。FPGA（现场可编程门阵列）是一种可以通过编程来实现特定功能的集成电路。浮点乘法则是本项目实现的核心算法，它是计算机科学中进行科学计算和工程计算的关键技术之一。 随着技术的发展，FPGA在浮点运算方面的能力已经越来越强大，这使得在FPGA上实现复杂的浮点乘法运算成为可能。通过本项目，我们可以看到FPGA在处理复杂数字运算中的灵活性和高效性。 在数字电路设计领域，复数浮点乘法器的设计是一个高度专业化的任务，涉及到数字逻辑设计、算术运算算法以及硬件描述语言等多个方面的知识。通过本项目的实现，可以为学习数字电路设计的人提供一个宝贵的参考案例。 此外，本项目还体现出开源和共享的精神。在技术社区中，代码分享和学习是一个重要的传统，许多设计者通过分享自己的工作来帮助他人学习和进步。同时，这也能够促进整个社区的技术交流和创新。 本项目通过实现一个32位复数浮点乘法器并存储其结果，展示了Verilog语言在数字电路设计中的应用，同时也体现了在FPGA平台上进行复杂运算的可能性。这个项目不仅具有实用价值，也为数字电路设计的学习者提供了一个很好的实践案例。

集电极调幅电路是一种通信电子电路，它属于幅度调制的一种形式，在无线通信领域中具有重要应用。设计与仿真集电极调幅电路的过程，能够帮助学生深入理解通信电子电路的基本工作原理，并提升其分析与解决实际问题的能力。课程设计内容主要涵盖以下方面： 课程设计的目的是让学生通过实践活动加强对通信电子线路的理解，培养学生自主学习与解决实际问题的能力，以及通过设计计算、元件选取、仿真分析等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和仿真技能。 课程设计中包含多个课题，其中集电极调幅电路的设计与仿真作为其中之一，其余还包括二极管峰值包络检波电路的设计与仿真、晶体三极管混频电路的设计与仿真以及变容二极管调频电路的设计与仿真。学生根据自己的学号选择相应的课题进行设计。 课程设计要求学生掌握集电极调幅电路、晶体二极管峰值包络检波器、晶体三极管混频器与变容二极管调频器的基本原理和电路设计方法，同时学会利用OrCAD/Pspice等软件对电路进行仿真和分析。此外，课程设计还强调培养学生自学能力、独立思考能力、严谨的工作作风和科学态度。 课程设计的进度安排为：首先根据课题的技术指标确定整体方案，并进行参数设计计算；接着根据实验条件进行电路的绘制与仿真分析，并完成基本功能；最后进行总结编写课程设计报告。整个过程耗时约为一周。 课程设计说明书应包含以下内容：设计任务及主要技术指标和要求；选定方案的论证及整机电路的工作原理；单元电路的设计计算，元器件选择，电路图；整机电路仿真结果（包括偏置点分析、DC扫描、瞬态分析和AC扫描）；列出元件、器件明细表；对设计成果作出评价，说明本设计特点和存在的问题，提出改进意见。 电路仿真软件如OrCAD/Pspice，能够帮助学生在电脑上模拟电路的工作状态，进行各种类型的电路分析。这不仅节约了硬件成本，还加快了学习与研究的进程。在设计电路时，需要注重电路图的绘制准确性，确保电路设计的合理性和可靠性。元件明细表则需要列出所有的电子元件及其参数，以便于在实际搭建电路时可以准确选购。 在整个课程设计过程中，学生需要综合运用所学的理论知识，通过实验验证理论，通过仿真提高设计效率，通过分析和调整优化电路性能。这样的课程设计不仅提高了学生解决实际问题的能力，也为未来从事相关工作打下了坚实的基础。整个设计报告的撰写和总结也是对学习成果的系统性回顾和提升，是理论与实践相结合的重要环节。 集电极调幅电路的设计与仿真不仅加深了学生对通信电子线路理论知识的理解，而且通过实际操作与软件仿真相结合的方式，有效地提升了学生实践操作能力，为今后的工作和研究积累了宝贵经验。

内容概要：文章介绍了基于Multisim平台设计一个裁判表决电路的实际案例，核心是利用74LS138译码器实现三人表决逻辑，其中一人为主裁，拥有决定性权限。通过分析表决规则，采用与非门、译码器等数字电路元件构建逻辑判断模块，满足“主裁+至少一名副裁”同意才判定为有效的判决机制。文中重点讲解了如何利用74LS138的输出特性配合3输入与非门实现高电平有效信号转换，并提出通过计数器实现后续计分与比较的扩展思路，但未详细展开倒计时与计分部分的设计。; 适合人群：具备数字电路基础知识、正在学习逻辑电路设计的大中专院校学生或电子爱好者；有一定Multisim仿真经验的初学者；; 使用场景及目标：①应用于数字逻辑课程设计或毕业项目中，实现具有实际背景的表决系统仿真；②掌握74LS138译码器在组合逻辑中的典型应用方法；③理解主从式表决机制的硬件实现逻辑； 阅读建议：建议结合Multisim软件动手搭建电路，重点关注74LS138的使能端与输出电平关系，理解低电平输出如何通过与非门转化为有效高电平信号，并可自行扩展计时与计分模块以完成完整系统设计。

内容概要：本文介绍了五种不同结构的带隙基准电路设计，重点讨论了曲率补偿的BGR和高PSRR的BGR两种类型的电路。这些电路基于0.18um工艺技术，具有高稳定性和可靠性。文章首先概述了带隙基准电路的基本概念及其在电子设计中的重要性，接着通过具体案例展示了这些电路在高性能音频处理系统中的应用。随后，作者详细描述了仿真测试过程，利用先进的电路仿真工具验证了这些电路在不同工作环境下的性能。最后，文章提供了完整的工程文件压缩包，包括电路设计、仿真测试电路testbench及其仿真结果，便于读者学习和实际应用。 适合人群：从事电子设计、集成电路设计的专业人士和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于需要精确电压基准的高性能电子系统设计，如音频处理系统。目标是帮助设计师选择合适的带隙基准电路，提高系统的稳定性和性能。 阅读建议：读者可以通过阅读本文详细了解带隙基准电路的设计原理和实际应用，并通过提供的工程文件进行实践操作，进一步掌握相关技术和优化设计方案。

五个带隙基准电路展示：包含曲率补偿与高PSRR特性，基于0.18um工艺的基准源电路设计珍藏版,展示五个带隙基准电路：含曲率补偿与高PSRR的BGR，基于0.18um工艺，完整电路及仿真测试成果，可直接发送工程文件压缩包。,五个带隙基准电路，包含曲率补偿的BGR，包含高PSRR的BGR，基于0.18um的基准源电路。 一共包含5个不同结构的带隙基准，每一个都能直接拿去用，包括完整的电路和仿真测试电路testbench及其仿真结果都保存了，联系直接发工程文件压缩包。 是五个不同的电路 下面展示的是其中一个 ,五个带隙基准电路; 含曲率补偿BGR; 含高PSRR BGR; 0.18um基准源电路; 不同结构电路工程文件压缩包,五个高精度带隙基准电路集：含曲率补偿BGR与高PSRR BGR等，即刻获取工程文件压缩包

根据提供的文件信息，我们可以分析出以下知识点： 标题中提到的“CD2111CB芯片调频调幅单片收音机电路”指的是一个使用CD2111CB这一特定芯片的收音机电路设计。CD2111CB是一种单片集成电路，可以处理调频(FM)和调幅(AM)信号，因此它是一块多功能的接收芯片，可以实现收音机的基本功能。 描述中也强调了该芯片的特点，即“调频调幅单片收音机电路”。在这里，“调频”指的是频率调制，它是一种无线电信号的调制方式，可以使得声音等信息通过改变载波的频率来携带。而“调幅”指的是幅度调制，它是另一种无线电信号的调制方式，通过改变载波的幅度来携带信息。芯片能够同时处理这两种调制方式，说明它具备全波段的接收能力，适用于各种收音机设备。 标签“LabVIEW”在这里可能指向使用NI公司的LabVIEW编程环境进行相关电路的设计、模拟或是测试。LabVIEW是一个图形化编程语言，广泛应用于工程和科学领域。虽然它本身不是直接设计电路的工具，但可以用来创建用于控制测试设备的程序，或者模拟电路的工作情况，甚至可以用来处理电路采集的数据。 部分内容中提到的“华晶双极电路”可能是指集成电路的内部结构设计，其中“双极”指的是双极型晶体管，这是集成电路中使用的一种基础电子器件。双极型晶体管具有两个PN结构，根据电流的方向不同，可实现放大或开关的功能。在这部分文字中出现了很多重复的字词和一些乱码，但大致内容应该是在强调电路设计的某些特点。 由于文档内容存在OCR技术导致的文字识别错误，从提供的内容中提炼出的知识点会有一些不确定性。但是基于提供的准确信息，我们可以确认讨论的核心在于CD2111CB芯片的单片收音机电路设计，其能够在FM和AM波段接收信号，并且可能涉及到LabVIEW这一编程环境。 总结以上内容，我们可以得出以下知识点： 1. CD2111CB芯片是一款具备调频和调幅功能的单片收音机集成电路。 2. 该芯片可以应用于调频调幅单片收音机的设计，使得设备能够接收不同波段的广播信号。 3. LabVIEW编程环境可能在该电路设计中用于电路仿真、数据处理或测试程序的开发。 4. 在描述中提到的“华晶双极电路”可能是指电路使用的双极型晶体管技术，这是构建集成电路的常见元件。 由于所提供的文件信息不完整且有部分错误，建议参考更详细的电路图和芯片手册来获得更准确的知识点。

表面波电磁声传感器需要电脉冲串来激励,介绍基于FPGA的多通道脉冲串信号发生器的设计方法。利用FPGA技术,可以在应用现场调节脉冲频率、改变脉冲串的占空比、改变脉冲串的长度,以期获得最大幅值的回波信号用以提高检测灵敏度。设计完成后利用仿真软件对其进行模拟仿真,验证了该方法的可行性。

实现 16 位线性进位选择加法器基于静态 CMOS 电路的源代码与测试代码，包括基础逻辑门的源代码与测试代码

简要说明: 一、尺寸:长25mmX宽18mmX高10mm 二、主要芯片:主要芯片:STC15F104E单片机、MAX232 三、工作电压:输入电压直流5 至 15V 四、电脑串口下载，或者STC单片机专用下载线 STC15W104E单片机最小系统板实物展示: STC15W104E单片机最小系统板特点: 1、具有电源指示。 2、所有I/O口都以引出。 3、可以实现与电脑串口通信。 4、使用内部晶振。 5、具有上电复位功能。 6、支持STC15F1XX系列单片机 7、支持STC串口下载； 8、具有滤波电容； 9、具有7805稳压芯片； 10、可排针引电； 单片机外部引脚说明: 单片机下载接线图: 原理图+PCB截图: 附件内容截图: 实物购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c.w4002-15284815224.36.2BiQ05&id=529071658757