基于FPGA的M4K移位寄存器逻辑分析仪设计

"M4K块移位寄存器数据读进方式的逻辑分析仪设计" 本文介绍了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的逻辑分析仪设计，该设计采用了Altera公司的Cyclone系列EPlC3T144C8作为核心控制芯片，并利用QuartusⅡ作为开发软件平台。该逻辑分析仪具有16个采样通道和可变频采样时钟，其独特之处在于利用FPGA内部的M4K块作为移位寄存器，持续读取数据，从而提升了工作效率、系统稳定性和分析能力。 传统的逻辑分析仪通常将采样数据暂存在锁存器中，待触发条件满足后，再将数据输出至外部存储器。这种方法速度较慢且占用空间大，不适合大规模数据的存储。本文提出的设计方案则通过FPGA内部的M4K块不断读取数据，实现了在程序运行过程中无中断的数据读取，提高了数据处理速度，节省了存储空间，同时提供了三种不同的采样模式，增强了分析的灵活性和深度。 逻辑分析仪的整体架构包括数据采样、数据存储和显示控制三个部分。设计的最高信号捕获精度为100MHz，支持最多16路信号输入，1路触发信号，采样时钟可调，并且可以连接到计算机显示器以VGA模式显示波形。系统的核心——Sampling_ctrl模块，集成了按键检测、触发控制、数据采样和存储等多种功能。 此外，文章还讨论了复位信号的产生和PLL（Phase-Locked Loop）的例化，确保了系统的稳定时钟源。复位模块首先对FPGA的输入复位信号进行异步复位和同步释放，然后通过PLL产生多个稳定的时钟信号供系统使用。 总结而言，这个M4K块移位寄存器数据读进方式的逻辑分析仪设计，凭借其高效、稳定和低成本的特性，展示了在逻辑分析领域的创新应用，对于需要进行高速数据捕获和分析的场合具有很高的实用价值。关键词涉及逻辑分析仪、FPGA、采样技术和移位寄存器，这些是理解本文设计关键点的关键术语。