基于LPM_ROM的九九乘法器设计实验

1.实验目的

学习LPM宏功能模块设计方法。

2.实验原理

QuartusII中提供了宏功能元件库，该库中有多种实用的参数可更改的宏功能块，每一模块的功能、VHDL组件定义、端口列表、参数含义及使用方法都可在“Help”菜单中的“Megafunctions/LPM”菜单对应的帮助栏中找到。设置好参数的九九乘法器如图6-29所示。基于LPM_ROM的九九乘法器设计原理如下：其中ad[3..0]作为被乘数和乘法表的列选地址；ad[7..4]作为乘数和乘法表的行选地址，clk为地址锁存时钟，q[7..0]为所选地址对应的乘法结果。然后根据九九乘法器原理建立乘法表文本文件，乘法表文本文件必须以MIF为扩展名，保存的路径要与参数设计的文件路径一致。例如，被乘数ad[3..0]=4，乘数ad[7..4]=5，则在LPM_ROM中第五列、第六行所寄存的数据为20，即为所得结果，通过q[7..0]输出。根据以上原理即可建立如下的乘法表文件ROM_DADA.MIF。

3.实验仪器

1）计算机（预装QuartusⅡ软件）。

2）EDA技术实验箱。

4.实验内容

1）新建一个工程项目LPM_ROM。

2）选择QuartusⅡ主窗口“File”菜单下的“New…”命令，在出现的窗口选择“Other Files”菜单下的“Memory Initialization File”命令，按要求输入九九乘法器的数据，如图6-30所示，并保存为所需的路径、文件名为ROM_DADA.MIF。

3）在QuartusⅡ软件中，利用原理图输入方式，建立如图6-29所示的基于LPM_ROM的九九乘法器，其对应的数据文件为下面的ROM_DATA.MIF文件。(www.xing528.com)

图6-29 基于LPM_ROM的九九乘法器

图6-30 基于LPM_ROM的九九乘法器数据表

4）对设计项目进行编译、仿真、锁定引脚，并下载到目标芯片进行验证。

5.实验报告

1）记录仿真波形，验证设计电路的逻辑功能。

2）用拨位开关输入乘数和被乘数数据，观察并记录输出结果。

6.思考题

如何利用宏功能模块进行RAM的设计？