方案二：采用 Lattice 公司的 LatticeECP2 系列的 FPGA 器件；
方案三：采用 Altera 公司的 Starix Ⅳ、Starix Ⅲ、StarixⅡ和 Starix 系列，还有
CycloneⅣ、CycloneⅢ、CycloneⅡ和 Cyclone 系列的 FPGA 器件。
对于方案三中，StratixⅣ、StratixⅢ、StratixⅡ和 Stratix 系列是高端系列芯片，
成本高；CycloneⅣ、CycloneⅢ、CycloneⅡ和 Cyclone 系列芯片的生产成本比较低
[4]
。
进一步对方案三的 Cyclone 系列的了解，Altera 公司生产的 Cyclone 系列中，Cyclone
Ⅲ器件利用 65nm 低功耗工艺制作，能提供丰富的逻辑、存储器，CycloneⅢ FPGA 芯片拥
有的资源有 5000～12 万逻辑单元，288 个 DSP 乘法器，9Kb～4Mb 容量的 RAM，存储器容量
也增加了
[5]
；Cyclone 系列的 RAM 采用 M4K，即一个 RAM 块有 4K 个位；有一个 18×18 的
乘法器，是采用全铜 1.5V SRAM 工艺，容量有 2910 至 20060 个逻辑单元，可以说是低成本
的优化的 FPGA 器件
[6]
。通过对比各 FPGA 生产商的 FPGA 器件的特点，了解到它们的优缺
点。由于在大学学习过程中几乎没有接触过 Xilinx 和 Lattice 的 FPGA 器件，而在学习中
接触比较多的还是 Altera 公司的 Cyclone 系列 FPGA。与此同时，考虑到本设计的设计成
本和方案三中 Cyclone 系列的 FPGA 芯片基本可以满足本次研究的设计条件和要求。
综上考虑，采用方案三的 Cyclone FPGA 芯片作为 FPGA 控制模块的设计芯片。
2.2.2 集成的 FPGA 开发平台选取
FPGA 芯片生产商拥各自集成的 FPGA 开发平台，其平台主要有设计输入、逻辑综合、
仿真运行和下载等功能
[6]
。
方案一：采用 ISE。ISE 是 Xilinx 公司 FPGA 的集成开发平台，它具有设计输入、综
合、布线、仿真、下载的开发功能
[6]
。
方案二：采用 ispLEVER。ispLEVER 是 Lattice 公司的新研发的集成开发工具
[6]
。
方案三：采用 Quartus Ⅱ。Quartus Ⅱ是 Altera 公司新推出开发工具，相比前代开发
工具，功能加强了，综合和适配功能更加优越
[4]
。QuartusⅡ软件还集成了 SOPC Builder
等开发工具，支持 Nios Ⅱ嵌入式软核、IP 核和用户定义逻辑等。
通过以上分析，同时已确定采用 Altera 公司的 Cyclone FGPA 芯片，因此对于 FPGA 开
发工具的选择采用方案三的 Quartus Ⅱ开发平台。
2.2.3 硬件描述语言
硬件描述语言被用以文本形式来描述和设计电路
[5]
。20 世纪 80 年代后期， VHDL 和
Verilog HDL 语言被应用广泛，逐渐成为了 IEEE 标准
[7]
。
方案一：采用 VHDL。
方案二：采用 Verilog HDL。
当学习这语言时，初学者比较合适学习 Verilog HDL，相比起 Verilog HDL,VHDL 语法
规范严谨，调试起来比较困难，然而 Verilog HDL 容易上手
[8]
。结合本次研究设计、自身
对硬件描述语言掌握的熟练程度和编程能力基础，所以采用方案二的 Verilog HDL 硬件描
述语言。
2.3 总设计方案思想与框图
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