运用Quartus II 集成环境下的图形设计方法设计一个基于LPM_ROM的正弦信号发生器，进行波形仿真和分析，并在开发板上显示该波形的频率，给出完整代码

在Quartus II集成环境下，设计一个基于Look-Through Programmable ROM (LPM_ROM) 的正弦波信号发生器通常涉及以下几个步骤：

1. **项目设置**:
- 创建新项目，选择适合FPGA的器件。
- 添加所需的库文件，如LPM ROM库和其他数字信号处理相关的库。

2. **电路设计**:
- 使用LPM ROM存储预计算的正弦波数组，每个地址对应一个特定的角度值对应的正弦值。
- 设计时钟分频器，用于生成所需频率的参考信号。
- 结合触发器或状态机来控制读取ROM并更新输出寄存器。

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

entity sin_generator is
   Port (
      clk : in  STD_LOGIC;
      freq_out : out STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);
      output : out STD_LOGIC
   );
end sin_generator;

architecture Behavioral of sin_generator is
   signal phase : signed(31 downto 0);
   signal rom_address : unsigned(7 downto 0);

begin
   process(clk)
      variable sine_value : signed(8 downto 0);
   begin
      if rising_edge(clk) then
         phase <= phase + freq_out * 2**(-9); -- 分频后的频率
         if phase > 32767 then
            phase := phase - 65536; -- 轮回周期
         end if;
         rom_address <= to_unsigned(phase, 8);
         sine_value <= LPM_ROM_ARRAY(rom_address);
         output <= sine_value(7);
      end if;
   end process;
end Behavioral;

请注意，这只是一个简化的VHDL描述，实际代码可能需要考虑更多细节，如错误检查、边界条件处理等。LPM_ROM_ARRAY应替换为你在Quartus II环境中预定义的正弦波数据。

**波形仿真和分析**:
- 在Quartus II中，你可以使用波形视图工具对仿真波形进行观察，包括输入时钟(clk)，输出频率(freq_out)，以及正弦波(output)。

**开发板显示频率**:
- 如果要在硬件上查看频率，通常需要通过测量采样点数和时间间隔，或者利用外部计数器模块配合硬件测量。

**相关问题--**:
1. 正确的LPM ROM配置是如何影响信号质量的？
2. 如何调试和优化这个设计以降低功耗？
3. 当FPGA资源有限时，如何优化LPM_ROM的设计？