Magafunction的用法+ |# I$ n: G8 U
“Altera的Megafunction是重要的设计输入资源。由于Megafunction是基于Altera底层硬件结构最合理的成熟应用模块的表现,所以在代码中尽量使用Megafunction这类IP资源,不但能将设计者从繁琐的代码编写中解脱出来,更重要的是在大多数情况下Megafunction的综合和实现结果比用户编写的代码更优。8 }2 L5 C* [* Z0 p
Megafunction包括Altera的参数化模块库(LPM,library of parameterized modules),器件专有的Megafunction模块,用Altera MegaCore IP生成工具调用的IP Core,以及Altera Megafunction计划协作者(AMPP, Altera Megafunction Parterners Program)提供的第三方IP Core。 特别是针对一些与Altera器件底层结构相关的特性,必须通过Megafunction实现,例如一些存储器模块(DPRAM、SPRAM、FIFO、CAM等),DSP模块,LVDS驱动器,PLL,高速串行收发器(SERDERS),DDR输入/输出(DDIO)等。另外一些诸如乘法器、计数器、加法器、滤波器等电路虽然也可以直接用代码描述,然后用通用逻辑资源实现,但是这种描述方法不但费时费力,在速度和面积上与Megafunction的实现结果仍然有较大的差距。” ! p% N% s/ ?9 m# m# |5 m
上面一段文字是从《Altera FPGA/CPLD设计(高级篇)》里摘抄的。这段文字比较全面地概括了采用Altera Megafunction进行设计的优势和Megafunction包含的IP类型。 - O5 p5 b2 u" G) W7 O$ u. Z5 o
0 H9 t/ u! |$ O# X+ w 一个好的IP Core要具备可靠、可重用、可配置、可测试的特性,详细准确的说明文档也是其重要组成部分。与这些优良特性相对应的往往就是高昂的授权费用——好货不便宜。说到这里,大家可能就知道我下面要说什么了:Altera的Megafunction是好货白送你。用好Altera的Megafunction只需要使用者认真阅读文档并执行必要的配置工作——花些时间、用点心思,就可以用上高质量的IP Core,何乐而不为呢?虽然只有Altera的LPM、部分器件专有的Megafunction模块是免费的,但是采用这些免费的模块也足够满足大多数设计的需要。毕竟,LPM库只有25个模块就号称可以完成所有的设计。 + |- A. }* K& n" {4 J9 d2 a
7.1版的Quartus II软件中包含了60个Altera提供的可配置宏单元,26个LPM模块(包括由基本类型引申得来的常用形式)。分为Arithmetic、Gates、I\O、JTAG-accessible Extensions、Memory Compiler、Storage、Other Megafunctions七大类。
" I) E1 L) B9 t% X Magafunction的用法 $ \% L; a% \( g9 B5 C: O
一、通过MegaWizard Plug-in Manager设计向导得到用户订制Megafunction% v+ [$ ?' \4 |6 |+ n2 D8 d
调用Megafunction最简单直观的方法是使用MegaWizard Plug-in Manager设计向导。从Windows开始菜单中的Altera快捷方式目录下或Quartus II菜单的Tools下都可以打开这一向导的GUI界面。 GUI界面的第一页有三个选项: 9 E9 ]8 c b Y$ ?+ U
1. 创建一个新的用户订制Megafunction
% U4 o+ p) C' ? L 2. 编辑一个已有的用户订制Megafunction( ~* D Z& i6 Z1 z$ z! B
3. 复制一个已有的用户订制Megafunction
0 m6 a" S! f0 h( h$ S
6 X; n% N5 E- J7 Z" a+ W 选择第一项后,GUI界面的第二页是Megafunction基本配置信息输入,可以指定Megafunction的类型和输出文件路径和类型、名称。接下来就可以配置指定Megafunction的各项参数了。
- E# k+ M9 R$ i" Y$ c# N 配置完毕后,MegaWizard Plug-in Manager生成四类文件: 0 X1 n, H: N2 }4 J. ~$ R
1. filename.v:例化和配置源Megafunction的文件,有些甚至是相应功能的HDL描述。设计者可以在代码中例化该文件。该文件的注释部分是MegaWizard Plug-in Manager可识别的配置信息,MegaWizard Plug-in Manager由这些配置信息区分普通设计文件和用户订制Megafunction文件。 riple
; {* a% p' ^) k& O8 t( J 2. filename_bb.v:用户订制Megafunction的黑盒(black-box)描述。主要用于不支持该Megafunction的第三方EDA工具例化和调用,避免出现找不到源文件的情况(当然,也就不能实现其功能)。 & T8 |. |" w) r* W. I( N5 p
3. filename.bsf:用户订制Megafunction的图形文件,与filename.v关联,在图形设计文件中可以例化该文件并通过双击启动MegaWizard Plug-in Manager。
! o5 I) g) ~( U3 V 4. 包含仿真波形的html文件:根据用户的配置信息得到的仿真波形,可供设计者初步评估该订制Megafunction的参数配置是否符合需要。
2 ?4 {$ M" x3 d, } 二、在HDL代码中直接例化和配置 8 x$ `( d4 Q/ b% J- g/ }& O
Altera的大部分Megafunction的源文件是用AHDL(Altera HDL)写成的,文件的扩展名是.tdf。在Verilog或VHDL代码中可以直接例化AHDL编写的模块和配置参数。 : D9 d6 C. g( {+ `
例化代码分为两部分:端口映射和参数映射。以下面一个lpm_counter为例(Verilog例化代码,在VHDL中分别对应PORT MAP和GENERIC MAP):
% x4 I# w+ R ^: r+ v7 H% R( Z ?& H% F) ~' w+ k
端口映射部分: lpm_counter lpm_counter_component (0 J4 @( \0 n5 Z: H+ f0 A, P7 q
.clock (clock),- @4 ]: U! }. ~9 V1 W
.q (q),
6 c+ b# H: o V" ^1 v7 M; D4 }% i .aclr (1'b0),. }% W& Q# w J% d% {% h/ c" Y* t
.aload (1'b0),
5 ~/ O. P8 ~6 N3 y* \: L) ~ .aset (1'b0),; l6 e+ e& }5 ]* [. g! r
.cin (1'b1),
7 j' W- |; A \4 i* j J; m .clk_en (1'b1),# }( ]5 _! `% A4 E/ L$ j* c* [
.cnt_en (1'b1),& ?+ _8 p4 w$ R5 Z
.cout (),: T' B- u3 z3 |4 t1 p: B
.data ({8{1'b0}}),
7 l4 t' \, n4 y3 @0 w3 l# \ .eq (),) P# j7 Z9 B8 ^
.sclr (1'b0),* x: \( t5 S3 ^. P# n
.sload (1'b0)," m9 c8 S8 _5 g$ p4 o" Z
.sset (1'b0),
5 U- n) ^2 r0 ?" W) Y3 s9 \ .updown (1'b1)); 参数映射部分:
3 t: G* o4 g% U4 t2 q defparam- f/ d7 E/ Z! }- T9 n* g
lpm_counter_component.lpm_direction = "UP",
8 J! ]" L, \! T4 Q( |+ X lpm_counter_component.lpm_port_updown = "PORT_UNUSED",1 O+ o9 i. n! l0 _# m/ D
lpm_counter_component.lpm_type = "LPM_COUNTER",
0 w( ?0 n5 L, m' L8 d lpm_counter_component.lpm_width = 8;
3 w6 X' a1 t- t1 E2 g 在HDL代码中直接例化Megafunction的好处有以下两点: 1. 可以在代码中直接修改配置参数和端口使用情况。不需要每次修改参数都启动MegaWizard Plug-in Manager。
2 o" e# x& s2 R8 m, o9 l 2. 由于在代码中直接例化源Megafunction模块,不需要在包含文件列表中包括MegaWizard Plug-in Manager生成的文件。工程文件列表简明清晰。 1 q3 y* P" |& X. J5 b8 N% C, q
从上面的代码可以看出,Megafunction的端口和参数都是很复杂的,很难全凭记忆完整的列出;对于一些比较特殊的参数内容(比如string类型的参数),如果不熟悉的话,很容易写错甚至不知道该写哪些内容。
v- ^ r- B3 y) x. U' X/ U# M0 B 解决这一问题的方法是,先采用MegaWizard Plug-in Manager生成用户订制Megafunction文件,然后参考该文件例化和配置Megafunction的方法,在自己的设计文件中直接例化Megafunction。 L3 W, a6 ]! H: q: w7 ]3 u
. _# N0 J( F& \3 Y- ^6 P$ g; J
http://www.altera.com.cn/products/ip/altera/mega.html" W0 P# B+ L, p0 u% c! M6 V
http://www.altera.com.cn/literature/an/an320.pdf
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1 `4 c2 ?- t5 Z W+ C[ 本帖最后由 kenson 于 2009-1-18 11:46 编辑 ] |