EDA实验-----正弦信号发生器的设计（Quartus II ）
目录
一、实验目的
二、实验仪器
三、实验原理
四、实验内容
五、实验步骤
六、注意事项
七、实验过程（操作过程）
1.定制LPM_ROM模块
2.定制LPM_ROM元件
3.计数器定制
4.创建锁相环
5.作出电路图
6.顶层设计仿真
一、实验目的
- 学习使用Verilog设计波形发生器。
- 掌握LPM_ROM在波形发生器设计中的使用方法。
二、实验仪器
- PC机
- EDA实验箱 一台
三、实验原理
FPGA中的波形发生器控制电路，它通过外来控制信号和高速时钟信号，向波形数据ROM发出地址信号，输出波形的频率由发出的地址信号的速度决定；当以固定频率扫描输出地址时，模拟输出波形是固定频率，而当以周期性时变方式扫描输出地址时，则模拟输出波形为扫频信号。
波形数据ROM中存有发生器的波形数据，如正弦波或三角波数据。当接受来自FPGA的地址信号后，将从数据线输出相应的波形数据，地址变化得越快，则输出数据的速度越快，从而使D/A输出的模拟信号的变化速度越快。
四、实验内容
设计一个基于LPM_ROM的正弦波信号发生器，并进行仿真测试及实验系统上的硬件测试。（附加：正弦波的频率可调，相位可调）
五、实验步骤
- 打开QUARTUSII软件，新建一个工程。
- 新建一个Schematic File 文件。
- 利用波形生成器生成正选波的.mif文件，数据为8数，一个周期为128个数据。
- 定制LPM_ROM。
- 设计ROM的地址发生器。
- 在Schematic File 文件中设计正弦波信号发生器。在空白处双击鼠标左键，在 Symbol 对话框左上角的libraries 中，分别将创建模块放在图形文件 Schematic File中，加入输入、输出引脚，双击每个引脚，进行引脚命名，并锁定管脚，将未使用的引脚设置为三态输入（一定要设置，否则可能会损坏芯片）
- 编译仿真无误后，参照附录进行管脚分配。下表是示例程序的管脚分配表。分配完成后，再进行全编译一次，以使管脚分配生效。
| 端口名 | 对应FPGA管脚 | 说明 |
| CLK | 209 | 时钟为50MHZ |
| RST | 153 | 复位 |
| DOUT | 167、165、166、162、164、159、161、156 | 输出数据 |
8.用下载电缆通过JTAG口将对应的sof文件加载到FPGA中。观察实验结果是否与自己的编程思想一致
六、注意事项
- 注意观察当输入数据改变是输出的反应。
- 一定要把没用的管脚设置成三态输入。
- 对实验现象进行分析总结。
七、实验过程（操作过程）
1.定制LPM_ROM模块
打开Mif任意波编辑器Mif_Maker2010
这个软件我上传到了百度网盘，可自行下载。
链接：https://pan.baidu.com/s/1PqheFDBqXH4oLtOjMfv_Vg?pwd=9458
提取码：9458
这里我们点击查看这里，然后设置全局参数。
然后就是点击波形，设置正弦波。
弄完了之后，就保存这个.mif文件，最好保存到你当前的工程目录下。
这里我们可以去通过记事本打开这个.mif文件，可以查看里面的相关参数
2.定制LPM_ROM元件
这里我们创建了工程后，创建一个block文件，然后点击选择元器件，再点开此处。
然后下一步
然后我们搜索rom，下面就会有两个元器件显示，选择第一个，然后在右边箭头的位置写上你的ROM元器件的命名，再点击下一步。
然后这里去设置输出量q的宽度和设置地址线宽。这里我们输出设置为8个宽度，储存容量设置为512e words。
这里的‘q’不勾选。
这里我们把第一步创建好了的.mif文件添加到这里来。
3.计数器定制
在元器件定制这里，我们搜索count，然后去命名，再点击下一步。
这里的输出要连接到前面定制的ROM元件的地址，所以位宽要与地址的位宽保持一致。
然后一直点击下一步就行了，创建完成。
4.创建锁相环
同样的在元件定制界面上
- 搜索pll
- 下面就会显示出ALPLL，点击选中
- 然后进行命名
输入频率我们设置为50MHz
这里不勾选任何。
到这里，我们把输出频率设置为10MHz。
然后一直点击下一步，最后创建完成。
5.作出电路图
最后我们根据上文的电路图去连接电路，并且配置相关的引脚，结果如下：
然后就是编译运行，结果无误。
6.顶层设计仿真
电路图编译运行无错后，我们就把sof文件烧录到开发板上。
这里我们会看到，下面有一个芯片，这个也就是我们写好了的sof文件，然后就是通过你的电脑接口去连接到开发板，如果你看到上面有一个No Hardware的时候，你点击旁边的按钮进行接口设置，设置为USB接口即可（USB线连接了你的开发板就会自动显示出来的）。最后点击start就可以进行烧录了。 
烧录后，别断开与开发板的连接，还没完呢。
我们点开此处，使用SignalTap II Logic Analyzer去仿真。
在这里点击setup，去进行相关设置。
这里我们点开时钟设置，然后点击SignalTap I: pre-synthesis这个模式，按照下图的1,2,3步骤操作。
然后，选择输入管脚，把这个管脚作为一个时钟设置。
这里进行区间描点设置。前面我们设置的正弦波一个周期是512个点的，那这里我们选择的最好大于512就行了，我这里选择4k，也就是一个周期作4k个点。
这里我们去设置监视仿真输出。以下步骤执行完成之后，点击OK就行了。
最后这里，我们先看到右边的两个箭头，如果你已经连接好了开发板后，这些会显示出来的，同样的我们也可以去执行烧录操作。然后我们只需要去点击左边箭头指向的的仿真即可。
上一步完成之后，我们点击Data这里就可以看到仿真的结果了，呃我这里没有连接开发板，也就没办法仿真，非常不好意思啊，没有把效果展示出来。
实验完毕。
以上就是本次实验的全部内容了，喜欢的话给个关注吧！
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