⑴ C程序和FPGA程序
C語言是目前世界上流行、使用最廣泛的面向過程的高級程序設計語言。 C語言對操作系統和系統使用程序以及需要對硬體進行操作的場合,用C語言明顯優於其它高級語言,許多大型應用軟體都是用C語言編寫的。
C語言一共只有32個關鍵字,9種控制語句,程序書寫自由,主要用小寫字母表示。它把高級語言的基本結構和語句與低級語言的實用性結合起來。 C 語言可以象匯編語言一樣對位、位元組和地址進行操作, 而這三者是計算機最基本的工作單元。
運算符豐富
C的運算符包含的范圍很廣泛,共有種34個運算符。C語言把括弧、賦值、強制類型轉換等都作為運算符處理。從而使C的運算類型極其豐富表達式類型多樣化,靈活使用各種運算符可以實現在其它高級語言中難以實現的運算。
數據結構豐富
C的數據類型有:整型、實型、字元型、數組類型、指針類型、結構體類型、共用體類型等。能用來實現各種復雜的數據類型的運算。並引入了指針概念,使程序效率更高。另外C語言具有強大的圖形功能, 支持多種顯示器和驅動器。且計算功能、邏輯判斷功能強大。
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定製電路而出現的,既解決了定製電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
以硬體描述語言(Verilog或VHDL)所完成的電路設計,可以經過簡單的綜合與布局,快速的燒錄至 FPGA 上進行測試,是現代 IC設計驗證的技術主流。這些可編輯元件可以被用來實現一些基本的邏輯門電路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更復雜一些的組合功能比如解碼器或數學方程式。在大多數的FPGA裡面,這些可編輯的元件里也包含記憶元件例如觸發器(Flip-flop)或者其他更加完整的記憶塊。
系統設計師可以根據需要通過可編輯的連接把FPGA內部的邏輯塊連接起來,就好像一個電路試驗板被放在了一個晶元里。一個出廠後的成品FPGA的邏輯塊和連接可以按照設計者而改變,所以FPGA可以完成所需要的邏輯功能。
FPGA一般來說比ASIC(專用集成電路)的速度要慢,實現同樣的功能比ASIC電路面積要大。但是他們也有很多的優點比如可以快速成品,可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因為這些晶元有比較差的可編輯能力,所以這些設計的開發是在普通的FPGA上完成的,然後將設計轉移到一個類似於ASIC的晶元上。另外一種方法是用CPLD(Complex Programmable Logic Device,復雜可編程邏輯器件)。
⑵ FPGA的編程語言跟C語言有什麼不同
學FPGA給我最大的體會就是它的編程語言是並行執行的,不像C語言那樣一行一行的執行。verilog裡面有個always語句,所有的always語句塊全部並發執行,而always語句塊內部是逐行執行的(前提是只是用阻塞賦值)。
verilog中沒有中斷的概念,而逐行執行指令的C語言卻離不開中斷。
學習verilog必須要掌握最基本的概念,像上面的阻塞賦值等等,新手都要經歷這一關的,呵呵。
還有,verilog是始終離不開硬體,c語言中可以不限制循環次數,而verilog就不行,因為每循環一次就會增加FPGA內部資源的佔用。
最後在說一點兒,verilog中有的語句不能被綜合(Oh,什麼是綜合?,網路吧),像定義浮點的float就不可以,在編程時慎用。
好啦就說這些吧。。
⑶ FPGA編程
今年電子大賽的時候做過一個,不過是基於XILINX公司的FPGA的,我給你介紹一下思路吧。
還有就是不知道你的信號發生器要求頻率和精度是多少
一般有兩種實現方式:一種是控制AD輸出模擬量,另一種是通過SPWM和低通整流而來
本程序是第二種
工作機理有兩部分組成:PWM的產生和表
產生部分由兩個寄存器和一個計數器組成,計數器不聽累加同時與兩個寄存器作比較,兩個寄存器一個控制置底一個控制拉高,一般把一個固定就行了(有的地方說是一個控制周期一個控制高電平時間,其實是一樣的)
表裡放的是一個正弦數組(產生正弦波),之後有一個寄存器控制讀取表的速度(間隔),把讀取出的表值存入上面那個沒固定的寄存器就行了
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6e22b1da0100n52r.html
我的博客里有一篇關於SPWM模式的DDS的文章
你可以看一看
不懂得話可以給我留言
A/D轉換的方法要比SPWM的方法簡單,首先你要新建一個存儲空間,裡面存上A/D的電壓控制量的一維數組,數組中存在的數值對應的電壓從前到後呈正弦波形排列,每個周期從數組中每隔n個元素依次讀取數組付給A/D轉換器,這樣A/D就可以輸出正弦波了,而裡面的n步進是由一個寄存器控制的,n的大小決定了你的頻率。
至於你說的液晶顯示,按鍵等。我建議你用SOPC實現,Alter公司有Nois2的ip核。它相當於把FPGA當單片機用,你將液晶控制、按鍵控制、波形生成分別變成自定義IP核集成於系統,之後在頂層用C語言實現目的即可。
如果你不會HDL語言的話,必須先把它學了。如果你不了解SOPC的話,給你介紹一個很好的資料,估計你按這個一步一步來,1周就能學會。
http://wenku..com/view/dd7ade360b4c2e3f57276360.html
這是網路文庫的鏈接,一共是五章,你可以自己搜索。
今年的電子大賽FPGA組的比賽有不少省市都和你這道題有關,雖然是XILINX公司的,但是大同小異。