基于FPGA的DDR2控制器设计与实现

题目：

普 通 本 科 毕 业 设 计

基于FPGA的DDR SDRAM控制器的设计

摘 要

随着半导体技术的发展，A/D采样的速率越来越高，相应需要越来越大容量的存储器。存储器是目前数字系统中的关键部件之一，DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM，双倍数据率同步动态随机存储器)以其大容量、高速率和良好的兼容性以及低成本在计算机、消费类电子、通信等领域得到了相当广泛的应用。DDR控制器实际上就是用户端与DDR存储器之间进行数据传输的一个桥梁，通过DDR控制器，用户端命令被转化成DDR存储器所支持的命令格式，从而实现用户端对DDR的访问。

本文对DDR SDRAM及其控制器的结构、接口和时序进行了深入研究与分析，得出一些DDR SDRAM控制器的关键技术特性，然后基于Altera公司Cyclone II系列的FPGA芯片EP2C8Q208C8平台，利用Verilog硬件描述语言设计实现了DDR SDRAM存储控制器。编写自动生成自加数据的模块，将自加数据写入到SDRAM中，再从SDRAM中读回，从UART 发送出去并在串口调试工具上显示。

【关键词】可编程逻辑门阵列 DDR SDRAM 存储控制器 通用异步

题目：

普 通 本 科 毕 业 设 计

基于FPGA的DDR SDRAM控制器的设计

摘 要

随着半导体技术的发展，A/D采样的速率越来越高，相应需要越来越大容量的存储器。存储器是目前数字系统中的关键部件之一，DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM，双倍数据率同步动态随机存储器)以其大容量、高速率和良好的兼容性以及低成本在计算机、消费类电子、通信等领域得到了相当广泛的应用。DDR控制器实际上就是用户端与DDR存储器之间进行数据传输的一个桥梁，通过DDR控制器，用户端命令被转化成DDR存储器所支持的命令格式，从而实现用户端对DDR的访问。

本文对DDR SDRAM及其控制器的结构、接口和时序进行了深入研究与分析，得出一些DDR SDRAM控制器的关键技术特性，然后基于Altera公司Cyclone II系列的FPGA芯片EP2C8Q208C8平台，利用Verilog硬件描述语言设计实现了DDR SDRAM存储控制器。编写自动生成自加数据的模块，将自加数据写入到SDRAM中，再从SDRAM中读回，从UART 发送出去并在串口调试工具上显示。

【关键词】可编程逻辑门阵列 DDR SDRAM 存储控制器 通用异步

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

基于FPGA的SPI Flash控制器的设计与实现

作者：陈炳成

来源：《电子世界》2013年第12期

【摘要】传统的Flash读写是通过CPU软件编程实现，其读写速度较慢，且占用CPU资源，另外由于Flash芯片本身功能指令较多，使得对芯片进行直接操作变得非常困难。本文提出一个基于FPGA的SPI Flash读写硬件实现方案，该方案利用硬件对SPI Flash进行控制，能够非常方便地完成Flash的读写、擦除、刷新及预充电等操作，同时编写的SPI Flash控制器IP核能够进行移植和复用，作为SOC芯片的功能模块。SPI Flash控制器采用VHDL语言进行编写，在Modelsim 6.5g上通过功能仿真，并且在XUPV5-LX110T FPGA开发板上通过硬件测试，实现结果表明方案的可行性。

【关键词】FPGA；SPI Flash控制器；IP核；VHDL 1.引言

Flash是一种具有电可擦除的可编程ROM，按接口可以分为两大类：并行Flash和串行Flash。并行Flash存储量大，速度快；而串行Flash存储量相

FPGA课程设计报告

学院: 信息工程学院

班 级： 信息12级--1班 姓 名： 牛月太

学 号: 1267118130

完成时间： 2015年7月13日

题目 评阅意 基于FPGA多路彩灯控制器的设计 一、引言 21世纪，电子技术迅猛发展，高薪技术日新月异。传统的设计方法正逐步退出历史的舞台，取而代之的是基于EDA技术的芯片设计技术，它正在成为电子系统设计的主流。大规模可编程器件现场可编程门阵列FPGA和复杂可编程逻辑器件CPLD是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路。

近年来，EDA技术高速发展使现代电子产品向着功能多样化，体积最小化，功耗最低化的方向发展。它与传统电子产品在设计上的显著优势就是：第一大量

- - 1 - -

使用大规模可编程逻辑器件，以提高产品性能，缩小产品体积，降低功耗。第二是广泛运用现代化计算机技术，以提高电子设计自动化程度，缩短开发周期，提高产品的竞争力。所以掌握这方面的应用极其重要，本题目就是基于FPGA这一技术完成实现的。

众所周知，彩灯、流水灯、装饰灯等在日常生活和商业都有极其广泛的应用。具有很高的商业价值和研究价值。而对于越来越变化多

FPGA课程设计报告

学院: 信息工程学院

班 级： 信息12级--1班 姓 名： 牛月太

学 号: 1267118130

完成时间： 2015年7月13日

题目 评阅意 基于FPGA多路彩灯控制器的设计 一、引言 21世纪，电子技术迅猛发展，高薪技术日新月异。传统的设计方法正逐步退出历史的舞台，取而代之的是基于EDA技术的芯片设计技术，它正在成为电子系统设计的主流。大规模可编程器件现场可编程门阵列FPGA和复杂可编程逻辑器件CPLD是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路。

近年来，EDA技术高速发展使现代电子产品向着功能多样化，体积最小化，功耗最低化的方向发展。它与传统电子产品在设计上的显著优势就是：第一大量

- - 1 - -

使用大规模可编程逻辑器件，以提高产品性能，缩小产品体积，降低功耗。第二是广泛运用现代化计算机技术，以提高电子设计自动化程度，缩短开发周期，提高产品的竞争力。所以掌握这方面的应用极其重要，本题目就是基于FPGA这一技术完成实现的。

众所周知，彩灯、流水灯、装饰灯等在日常生活和商业都有极其广泛的应用。具有很高的商业价值和研究价值。而对于越来越变化多

摘 要

本论文介绍了应用FPGA芯片和硬件描述语言(VHDL)设计微波炉控制器系统的方法。系统使用VHDL编程实现各底层模块的功能，顶层的设计采用图形输入完成。论文主要阐述模块化设计的思想和状态图的描述方法，以及他们在硬件描述语言中的应用，并展示了其在Quartus II 开发系统下的仿真结果。

微波炉控制器系统是一个实用型的系统，系统不仅具有操作简单的功能，而且烹调效果好，你可以按照固定程序烹调一些家常菜，可以采取分时、分不同级别火力加热，既能节约时间又能节约能源。主要有以下几个模块：输入模块、控制模块和显示模块。输入模块实现按键扫描和键盘译码、控制模块包括状态转换控制、数据装载、烹饪计时、温度控制、音效提示等等、显示模块涉及到显示译码和指示灯的闪烁。

经过对系统做需求分析，详细功能设计、编码，模块连接，并利用FPGA实现相应的功能，经过波形仿真、下载调试，验证了设计方案的可行性及实现方法的有效性，基本实现了系统的要求。

关键词：FPGA；VHDL；微波炉；状态图；定时器

www.yanziedu.com

Abstract

This paper introduces the method that applying FPGA chip an

EDA课程设计任务书

1、 设计题目：基于FPGA模数转换控制器的设计 2、设计目的：

（1） 熟悉掌握VHDL语言设计基本知识，熟练运用QuartusⅡ软件对各单元电路进行

软件模拟、仿真；

（2） 学习用状态机对A/D转换器ADC0809的采样控制电路的实现，使设计能够实现

8路数据的采集；

（3） 通过本次课程设计的学习，复习所学的专业知识，使课堂学习的理论知识应用

于实践，通过本次课程设计的实践提高我们的实践操作能力、提高分析问题和解决问题的能力。

3、设计要求：

（1） 给出模数转换采样控制电路的方案设计，利用QuartusⅡ软件进行软件模拟、仿

真；要求能够实现8路数据的采集。分析A/D转换原理及时序、建立项目的实施方案，并画出控制状态图；

（2） 认真完成设计后，提交课程设计报告：给出控制器的方案设计，包括综合设计

概况、主要技术指标、相应模块的实现方法；模块的电路原理图；所采用的器件资料，等等。报告格式参照中原工学院毕业设计指导手册。

4、设计内容：利用QuartusⅡ软件对本次设计（模数转换采样控制电路）进行文本编辑输

入和仿真测试；给出仿真波形；最后进行引脚锁定并进行测试，硬件验证编程电路对ADC0809的控制功能。

中原工学

fpag 论文

基于 FPGA 的交通灯控制器的设计The design of the controller of traffic lights Based on FPGA/Yongqiang Wang【摘 要】本系统是以 Altera 公司的 FPGA， ACEX1K 系列 EP1K30TC144-3 为核心 控制 器， 利用 FPGA 芯片完成了十字路口交通灯控 制器的设计。该系统主要由两个部分组成： 硬 件部分和控制部分。控制部分核心是用 VHDL 语言实现了基于状态机的交通灯控制器， 还包 括分频模块和显示控制模块。该系统可以实现 十字路口双向小于 99 秒的倒计时及双向红绿 灯的控制，显示输出使用数码管和 LED 灯实 现。 【关键词】交通灯控制器 FPGA 状态机 Abstract : The paper mainly discusses the design of the controller of traffic lights based on FPGA.文 / 王永强2.2 分频模块 FPGA 采用 10M 有源晶振作为系统时钟， 采用 4 个 10 分频模块获得 1KHz 时钟作为数 码管动态输出扫描时钟，在使用 3 个 1

成绩 基于FPGA的交通灯控制器设计

诚信声明

本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。

特此声明。

论文作者签名：

日 期： 年 月

摘要

摘 要

交通灯控制器在城市交通监管中起着极其重要的作用。传统的交通灯控制器基本是通过单片机或者PLC实现。本文介绍基于FPGA技术和Quartus II开发平台实现十字路口交通灯控制器的的一种方案。利用VHDL硬件描述语言描述各模块程序，并在Quartus II环境下进行编译、仿真，生成顶层文件后下载在FPGA器件FLEX EPF10K10LC84上进行验证。验证结果表明，设计基本实现了交通灯控制器所要求的控制过程，包括倒计时时间显示功能、特殊状态控制功能和主、支干道的红、黄、绿灯交替显示功能，表明本文所述的的设计方案正确。

本文结合交通灯控制器的设计过程，简单介绍了硬件描述语言VHDL的结构模型和设计流程、 VHDL设计的优点及该语言在数字系统设计中的美好前景和重要地位

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

基于FPGA的LED大屏幕显示控制器设计

作者：孙涛 鲁亚松 米国鑫 饶品涛 戴澜 来源：《电子世界》2012年第20期

【摘要】描述了一个使用FPGA控制LED点阵屏幕的系统，该系统使用Verilog HDL编制代码，实现了LED屏幕的字符、图像显示与简单的动画效果，在Quartus II平台上通过了编译与仿真。本系统稳定可靠，性能强。 【关键词】FPGA；LED点阵；动态显示 1.引言

LED显示技术相比于投影显示、液晶显示、激光显示等其他大屏幕显示技术，有其独特的优越性，例如：高亮度、宽可视角度以及可定制的屏幕外形等。这些特点使得LED显示屏被广泛应用于工业、信息发布、体育比赛等各个领域。

当今市场上的LED显示系统，通常使用单片机作为主控芯片连接I/O扩展电路来控制LED显示屏。但是，对于LED大屏幕显示屏来说，要求扫描速度快，而单片机内部的资源较少、运行速度较慢，在很多时候难于满足系统要求。同时，也使产品的灵活性和稳定性受到一定程度的影响。FPGA器件具有处理速度快，有大量的可编程逻辑单元和丰富