本章节内容主要聚焦于EDA(Electronic Design Automation)技术在VHDL(VeraHDL)设计中的应用,特别是在KX康芯科技的DSP_Builder设计工具包中的初步实践。第9章详细介绍了如何利用Matlab和DSPBuilder进行数字信号处理(DSP)设计流程,包括自动化和手动两种设计路径。
自动化流程:
1. **MATLAB/Simulink建模**:通过MATLAB的Simulink环境创建系统的功能模型,如图9-1所示,可以直观地构建信号处理系统。
2. **系统仿真**:使用Simulink模型进行功能验证,确保设计的准确性。
3. **VHDL转换与综合**:在DSPBuilder中,将Simulink模型转换为VHDL代码,这是硬件描述语言,用于FPGA或ASIC的逻辑实现。
4. **适配与下载**:VHDL代码通过DSPBuilder进行适配,并最终下载到目标硬件平台,可能通过QuartusII工具链进行综合、仿真和编程文件生成。
5. **实时测试**:借助嵌入式逻辑分析仪进行实时测试,确保硬件性能符合预期。
手动流程则更注重细节控制:
1. **MATLAB/Simulink建模**:同样,模型开发起始于MATLAB/Simulink。
2. **系统仿真**:模型在Simulink中验证后,进入手工流程。
3. **VHDL转换**:使用DSPBuilder进行VHDL转换,接着是综合。
4. **Modelsim仿真**:使用Modelsim对TestBench功能进行更深入的仿真,以验证设计的正确性。
5. **QuartusII适配**:在QuartusII中进行优化设置和适配,确保硬件性能最佳。
6. **时序仿真**:进一步用QuartusII进行时序仿真,检查信号时序行为。
7. **引脚锁定**:确定并锁定引脚配置,以适应硬件布局。
8. **下载与测试**:最后将设计下载到硬件,配合逻辑分析仪进行实时测试,确认硬件功能的完整性和稳定性。
9. **器件编程**:配置完毕后,整个设计过程才算完成。
此外,本章节还涉及了正弦信号发生器的设计,给出了具体步骤,如建立设计模型、创建工作库、管理Simulink库以及绘制原理图(图9-2)。通过这个例子,学习者可以掌握如何利用这些工具进行基础的数字信号处理电路设计和验证。整个流程强调了理论与实践相结合,适用于初学者和进阶工程师深入了解和掌握EDA技术在VHDL设计中的应用。