《深入浅出玩转FPGA-CPLD-部分例程源码》是一个旨在帮助学习者掌握FPGA（Field-Programmable Gate Array）和CPLD（Complex Programmable Logic Device）技术的教程资源。FPGA和CPLD是现代电子设计中不可或缺的可编程逻辑器件，它们具有高度灵活性和快速原型开发的优势，被广泛应用于通信、计算机、工业控制、航空航天等领域。 FPGA是一种由可编程逻辑单元、输入/输出块、以及互连资源组成的集成电路。用户可以通过配置这些资源来实现自己的逻辑设计，使得FPGA能够满足各种复杂和多变的应用需求。而CPLD相比FPGA，结构更为紧凑，通常包含较少的逻辑单元，但有更高的集成度，适用于实现中小规模的数字逻辑电路。 本教程通过一系列的例程源码，如EX1至EX13，逐步讲解FPGA和CPLD的设计与实现。这些例子涵盖了基础到进阶的内容，包括但不限于： 1. **基础逻辑门设计**：从简单的AND、OR、NOT门开始，理解基本逻辑操作在FPGA和CPLD中的实现。 2. **组合逻辑电路**：例如加法器、比较器等，展示如何构建复杂的逻辑功能。 3. **时序逻辑电路**：如计数器、寄存器等，学习如何处理时间相关的信号和状态变化。 4. **数据转换与编码**：包括二进制-十进制转换、BCD编码等，了解不同数据格式的转换方法。 5. **接口协议实现**：如SPI、I2C、UART等，学习如何在FPGA/CPLD中实现常见的通信协议。 6. **状态机设计**：学习如何用状态机实现复杂的控制逻辑，提高设计的模块化和可读性。 7. **数字信号处理**：可能涉及到滤波器、FFT等，理解FPGA在高速信号处理上的优势。 8. **硬件描述语言（HDL）编程**：如VHDL或Verilog，学习编写描述硬件逻辑的代码。 9. **仿真与验证**：通过软件工具进行设计验证，确保逻辑正确性。 10. **综合与配置**：理解如何将HDL代码转化为硬件配置文件，并加载到FPGA/CPLD中。 每个例程都配有详细的源码解析，帮助学习者理解和应用所学知识。通过实际操作，不仅可以巩固理论概念，还能提升动手能力，为将来独立完成项目打下坚实的基础。 《深入浅出玩转FPGA-CPLD-部分例程源码》是一个全面而实用的学习资料，无论你是初学者还是有一定经验的工程师，都能从中受益匪浅。通过学习这些源码实例，你将能够熟练掌握FPGA和CPLD的设计技巧，为你的职业生涯增添强大的技术支撑。

### 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。

DDS使用的ROM初始化文件

Quartus Programmer是一款由Altera（现已被Intel收购）开发的专业级编程软件，主要用于FPGA（Field-Programmable Gate Array）和CPLD（Complex Programmable Logic Device）的配置和固件烧录。该软件是Quartus II设计套件的一部分，但在这里我们讨论的是其独立版本——Quartus Programmer V20.1.1.720，一个轻量级且易于使用的工具，仅需300多MB的下载空间。 让我们深入了解Quartus Programmer的功能和用途。这款软件能够帮助用户将编译后的设计文件烧录到目标硬件设备上，从而实现硬件逻辑功能的验证和实际应用。它支持多种文件格式，包括但不限于： 1. **POF** (Programming Object File)：这是Altera特有的编程对象文件，包含了配置数据，用于对CPLD或FPGA进行编程。 2. **SOF** (System Object File)：这是一种用于FPGA的配置文件，包含了经过优化的逻辑门配置数据，是Quartus II编译流程的输出结果之一。 3. **JIC** (JTAG Interface Configuration)：这种文件格式用于通过JTAG（Joint Test Action Group）接口进行设备编程，是一种标准的边界扫描测试协议。 使用Quartus Programmer进行设备编程的过程通常包括以下几个步骤： 1. **设计输入**：用户使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写逻辑设计，然后在Quartus II环境中进行综合和布局布线。 2. **编译与优化**：Quartus II会将设计文件转换为适合目标硬件的配置文件（如SOF）。 3. **配置文件选择**：根据需要，用户可以选择合适的配置文件格式（如POF或JIC），以便于特定的烧录需求。 4. **硬件连接**：连接硬件设备，如通过USB或JTAG接口将电脑与FPGA/CPLD板卡相连。 5. **编程操作**：运行Quartus Programmer，选择正确的设备和配置文件，然后执行烧录操作。软件会指导用户完成整个过程，确保数据正确无误地写入目标设备。 6. **验证**：烧录完成后，可以通过软件的在线调试工具或者硬件测试来验证设计是否按预期工作。 在硬件开发领域，Quartus Programmer是必不可少的工具之一，尤其对于Altera的FPGA和CPLD用户而言。它简化了编程过程，提供了直观的用户界面，并且支持多种编程方式，满足了不同应用场景的需求。对于初学者和专业开发者来说，这个免费的正版软件是实现硬件设计与原型验证的关键工具。 Quartus Programmer V20.1.1.720是Altera FPGA和CPLD开发中的重要组成部分，通过其强大的编程功能，能够有效地将数字逻辑设计转化为实际硬件行为。无论你是硬件爱好者还是专业工程师，掌握这款软件的使用都将极大地提升你的工作效率和项目质量。

研究论文-基于FPGA /CPLD的光纤陀螺仪的温度信号采集

FSMC接口写FPGA通信 为STM32程序 PPS_NEW 为FPGA程序 软件版本Quartus II 14.1

本文介绍了ZYNQ芯片的裸机编程方法，包括硬件平台的搭建、裸机程序的编写、调试和优化等方面。作者详细讲解了ZYNQ芯片的架构和寄存器的使用方法，并给出了多个实例，帮助读者深入理解ZYNQ芯片的裸机编程。本文适合有一定FPGA开发经验的工程师和学生学习。

本模块主要是ADC采集信号波形进行峰值检测，主要是检测单音信号或者脉冲信号中的所有峰峰值信号（对噪声大信号适用性不是很好），并记录峰值点的位置； 主要是对并行数据排序处理，本例程是处理 2Gsps adc 输入到FPGA中的8路并行数据，data_1~data_8（点顺序是data_1最先出来，依次排序，data_8是一个时钟并行数据最后点）, 同时寄存 比data_1之前一点数据 adc_data_first；寄存data_8之后晚一点数据adc_data_end；这样有助于data_1和data_8这两点边界检测；其中主要思想是抽取连续三点进行比较，检测三个点中中间位置数是否是峰值，如果是就对其保留输出，并记录此峰值位置（16位计数器，采集长度也是16位，这个是不固定可以更改）；温馨提示本例程是连续3点检测，读者也可以进行连续5点检测，检测有效会比3位更好；此例程较为简单，本例程只是参考，提供一种思路，有不足之处多多指教~

QuartusII与ModelSim快速入门材料，通过一个简单的例子来让读者了解软件的操作和使用,适合入门的小伙伴使用。

Altera FPGA-CPLD设计 基础篇 (第2版）清晰版