fpga设计报告模板

沈阳理工大学专业方向课程设计报告成绩评定表学生姓名要强班级学号1103040113专业电子科学与技术课程设计题目曼彻斯特编解码电路设计评语组长签字：成绩日期20年月日沈阳理工大学专业方向课程设计报告课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业电子科学与技术学生姓名要强班级学号1103040113课程设计题目曼彻斯特编解码电路设计实践教学要求与任务:工作计划与进度安排:第1-2天：讲解题目，准备参考资料，检查、调试实验软硬件，进入设计环境，开始设计方案和验证方案的准备；第3-5天：完成设计，经指导老师验收后进入模块电路设计（验收设计文档）；第6-9天：完成模块电路代码输入，并完成代码的仿真（验收代码与仿真结果）；第9-10天：约束设计，综合（验收约束与综合结果）；第11-12天：布局布线，完成版图（验收版图结果）；第13-14天：物理验证、后仿真，修改设计（验收物理验证结果和时序仿真结果）；第15天：整理设计资料，验收合格后进行答辩。指导教师：201年月日专业负责人：201年月日学院教学副院长：201年月日沈阳理工大学专业方向课程设计报告摘要本设计实现串行NRZ码输入，manchester码输出；manchester码输入，NRZ输出。其中包括NRZ码字按照编码规则编码；解码恢复NRZ码；编码时2x时钟输入，在内部进行分频；解码时钟恢复选作；工作时钟10kHz即可；自行设计设计下载后的验证方案；完成全部流程：设计文档、模块设计、代码输入、功能仿真、约束与综合、布局布线、下载验证等。本设计重点采用VerilogHDL描述、ModelSim进行功能仿真、QuartusII进行逻辑综合和适配下载，最后在Altera公司的Cyclone的芯片EP20Q240C8上实现并完成测试。在此设计过程中，完整地建立了测试平台，通过8段数码管的显示与输出波形的验证，完成了功能和时序仿真，成功实现了串行NRZ码输入，曼彻斯特码输出；曼彻斯特码输入，NRZ输出。在完成本次设计的同时考虑到其实用性方面，曼彻斯特码是一种数据通讯线性码，它的每一个数据比特都是由至少一次电压转换的形式所表示的。曼彻斯特编码因此被认为是一种自定时码。自定时意味着数据流的精确同步是可行的。每一个比特都准确的在一个预先定义时间时期的时间中被传送。曼彻斯特编码已经被许多高效率且被广泛使用的电信标准所采用，例如以太网电讯标准.曼彻斯特编码是一种超越传统数字传输的信道编码技术，由于其具有隐含时钟、去除了零频率信号的特性使得它在数据传输等领域中得到广泛的应用。关键词曼彻斯特编解码；VerilogHDL；FPGA；仿真；综合沈阳理工大学专业方向课程设计报告目录摘要.......................................................................................................................................III引言..........................................................................................................................................11总体电路结构设计..............................................................................................................11.1曼彻斯特编解码电路原理......................................................................................21.2主要算法...................................................................................................................21.3功能电路设计...........................................................................................................31.4顶层TOP的设计.....................................................................................................42功能仿真..............................................................................................................................62.1仿真的功能列表......................................................................................................62.2顶层仿真平台与激励..............................................................................................62.3电路功能仿真结果..................................................................................................73约束及逻辑综合..................................................................................................................73.1约束策略..................................................................................................................73.2脚本..........................................................................................................................73.3综合文件................................................................................................................103.4综合环境................................................................................................................103.5综合过程................................................................................................................114布局布线............................................................................................................................134.1文件准备................................................................................................................134.2布局布线过程........................................................................................................134.3物理验证................................................................................................................155后仿真................................................................................................................................176总结....................................................................................................................................18参考文献..................................................................................................................................19附录A：顶层设计源代码......................................................................................................20附录B：电路源代码..............................................................................................................21附录C：设计约束代码..........................................................................................................31附录D：IOPAD代码.............................................................................................................32沈阳理工大学专业方向课程设计报告1引言曼彻斯特编码是一种自同步的编码方式，也就是说其时钟同步信号就隐藏在数据波形中。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作为时钟信号，又作为数据信号：从高电平到低电平的跳变表示“0”，从低电平到高电平的跳变表示“1”。还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅仅提供时钟定时，而用每位开始时有跳变为“0”，无跳变为“1”。由于曼彻斯特码既能提供足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程相对简单，因而曼彻斯特码被广泛应用于数据传输、局域网以及测井技术等领域。本设计主要研究的内容是曼彻斯特编解码器的设计和实现。为了能够顺利地完成编解码任务，它应该包括这样2个部分：编码电路，解码电路（即串行NRZ码输入，manchester码输出；manchester码输入，NRZ输出。），为了验证电路系统能否顺利完成曼彻斯特码的编解码功能，可以采用Altera公司的集成开发工具QuartusII11.0实现设计。基本流程如下：首先，根据任务书要求，进行方案的设计，包括引脚确定、时序关