UART内核接口与高增益高频OTA运算放大器设计
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更新于2024-08-09
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"实体声明-高增益高频OTA运算放大器设计及PSPICE仿真"
本文主要讨论的是实体声明在硬件描述语言中的应用,特别是在设计高增益高频运算放大器(OTA)时的角色。实体声明是VHDL或Verilog等硬件描述语言中定义模块接口的关键部分,它详细列出了模块对外部世界的输入和输出信号,使得不同模块间能够正确通信。
在给出的描述中,以UART(通用异步接收发送器)内核为例,展示了实体声明的具体内容。UART是计算机通信中常见的串行通信接口,用于设备间的短距离通信。表5-16列举了UART内核的所有端口及其定义:
1. `clk`:输入时钟信号,驱动UART的操作。
2. `reset_n`:低电平有效的复位信号,用于初始化UART的状态。
3. `send`:发送控制信号,启动数据发送。
4. `send_bus`:输入的数据总线,用于发送数据。
5. `send_over`:输出信号,表明发送操作已完成。
6. `recv`:新数据接收信号,当有数据接收时变为有效。
7. `recv_bus`:输出数据总线,传输接收到的数据。
8. `error`:接收错误信号,报告接收过程中出现的问题。
9. `sel_pv`:选择奇偶校验输入数据的信号。
10. `parity`:输入的奇偶校验结果。
11. `sel_clk`:计数器时钟选择信号。
12. `reset_parts`和`ce_parts`:子模块的复位和使能信号。
13. `overflow`:计数器达到阈值的提示信号。
14. `send_si`:数据加载时的串行输出信号,与系统时钟同步。
15. `sel_se`:移位寄存器输入数据选择信号。
16. `regs`:移位寄存器的数据输入。
17. `sel_clk`:移位寄存器的时钟选择信号。
18. `new_data`:信号监测器的指示信号。
19. `reset_dt`:信号监测器的复位信号。
此外,实体声明还包括了三个类属参数:`DATA_BIT`、`TOTAL_BIT`和`PARITY_RULE`。这些参数定义了UART的工作特性,如数据位的个数、总数据位数以及奇偶校验的规则。
这个例子还提到了FPGA(Field-Programmable Gate Array)数字电子系统设计,FPGA是一种可编程逻辑器件,常用于实现复杂的硬件逻辑功能。书中《FPGA数字电子系统设计与开发实例导航》详细介绍了如何利用FPGA实现各种接口,如I2C、UART、USB、数字视频处理器、VGA/LCD显示控制器、CAN总线和以太网控制器。这些接口技术是现代电子系统中不可或缺的部分,FPGA由于其灵活性和高速处理能力,成为实现这些接口的理想平台。
通过PSPICE仿真,可以对设计的高增益高频OTA运算放大器进行电路行为级的模拟,验证其性能和稳定性。PSPICE是一款强大的电路仿真软件,能帮助工程师在实施硬件之前发现并解决设计问题。
实体声明在硬件描述语言中起到桥梁的作用,连接着设计的内部逻辑和外部环境。而FPGA和PSPICE仿真则是现代数字系统设计和验证的重要工具,它们共同确保了硬件设计的准确性和可靠性。
2015-05-14 上传
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Sylviazn
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