Altera FPGA设计疑难解答与技巧

本文档主要聚焦于FPGA（Field-Programmable Gate Array）设计中遇到的一些常见问题及解决方案，针对Altera和Xilinx等主流FPGA厂商的产品进行了讨论。以下是部分内容的详细解析： 1. **SCF文件与时序问题**： SCF文件是MAXPLUSII（一种FPGA开发工具）的仿真文件，用于验证设计的时序行为。问题在于，当使用Altera CPLD（Complex Programmable Logic Device）设计一个包含主CPU（186型号）控制SDRAM接口的系统时，发现为了确保SDRAM的正确读写，主CPU的时钟信号clk需直接连接到SDRAM，而不是经过PLD的延时。尽管逻辑分析仪测试显示时序无误，但在Xilinx器件上运行正常。这提示我们，SDRAM对时钟同步有严格要求，建议在设计时直接从PLD输出时钟信号，并利用Altera器件的PLL（Phase-Locked Loop）对时钟进行精确控制，特别是当设计中涉及SDRAM访问时。 2. **Max7000系列输出使能信号限制**： Max7000系列FPGA支持的输出使能信号数量有限，通常只有两个。然而，在设计中可能会遇到需要控制超过两个信号的情况，如多个双向I/O引脚，每个引脚都需要单独的使能信号。为解决这个问题，可以通过将这些信号分组为一个16位总线，使用一个共享的输出使能信号来控制所有信号，而非为每个信号分别设置独立使能。 这些问题的解决策略强调了在FPGA设计过程中对时序精确性和信号管理的重要性。理解并应用FPGA厂商提供的工具，如Altera的PLL功能和Quartus II软件中的Megafun或Plug-In Manager，可以帮助设计师优化时钟管理，减少潜在的兼容性问题。同时，合理的信号组织和复用是避免设计冲突的关键，特别是在资源受限的器件上。 此外，文档还涵盖了FPGA设计中的一些最佳实践，如在处理SDRAM接口时，推荐使用专门的时钟管理方案，以确保性能和稳定性。这对于从事FPGA开发的工程师来说，是一份实用且重要的参考资料。