嵌入式ROM核的调用

本次设计的工具和源码在：http://download.csdn.net/detail/noticeable/9914766

课程目的：调用quartus II提供的rom（read only memory）进行系统项目设计

实验现象：将一组固定的波形数据以MIF的格式存储于fpga中使用IP核构建的片上ROM中，开发板上电后，系统从ROM 中读取数据，并将数据通过I/O口输出，使用signal TAP II取I/O口输出的数据，即可得到三角波形；并通过quartus II提供的in system memory content editor 工具在线更改ROM 中的数据，然后再次通过signal TAP II将更改后的波形读取出来。

 知识点：1、mif文件的生成方法2、ROM IP核的使用。3、In-system memory content editor 内存查看工具的使用。4、signalTap II 调试工具的简单使用

开发流程：

首先，自己创建对应波形的mif文件，以便后面调用rom IP核的时候使用

可以自己创建一个文本，然后在文件中输入自己想自己想要显示的波形的数据再保存，但是这样设计使得设计过于繁琐，这里推荐使用软件mif_maker2010直接生成.mif文件（软件在源码压缩包中）

打开软件

设置全局参数

本次设计为256个数据长度8位位宽

选择期望生成的波形，保存即可得到相应波形对应参数的mif文件。

新建工程，调用rom ip核

 

 之后直接next到finish即完成生成rom文件了。

将IP核设置为顶层文件

然后编写IP核的testbench文件

`timescale 1ns/1ns
`define clock_period 20
                module rom_tb;
                reg [7:0]addr;
                reg clk;
                wire [7:0]q;
                        rom        rom (
                                                .address(addr),
                                                .clock(clk),
                                                .q(q));
                    initial clk=1;
                    always#(`clock_period/2)
                    clk=~clk;
                
                integer i;
                    initial 
                    begin 
                    addr=0;
                    for(i=0;i<=2550;i=i+1)begin
                    #`clock_period;
                    addr=addr+1;
                    end
                    #(`clock_period*50);
                    $stop;
                    end 
                    
                    
                    


endmodule 

设定仿真路径进行仿真,可以看到q成功的将mif文件提取出来了,并通过仿真加强对romIP核的理解

 选中q，右键修改显示格式，即可看到仿真出来的模拟的锯齿波形。

 

 将mif未见改为正弦波的mif文件观察

此时发现波形有断层

这是因为选择的显示格式为无符号的，将格式改为有符号的即可

 在这里，波形发生器的仿真设计已经完成了（对于控制频率，其实就是一个控制地址变化的方式）。

新建一个rom_top文件，将其设置为顶层文件，其目的是设计地址发生模块：

module rom_top(clk,
                                        rst_n,
                                        q
                                        );
                    
                input clk;
                input rst_n;
                output [7:0]q;
                reg [7:0]addr;
                rom        rom_1 (
                                                .address(addr),
                                                .clock(clk),
                                                .q(q));
                
                    always@(posedge clk or negedge rst_n)
                                    if(!rst_n)
                                    addr<=0;
                                    else 
                                    addr<=addr+1;
                
endmodule    

下面为了使in system memory content editor 工具在线修改ROM中的数据，需要对IP核进行设置

对引脚进行分配，其中q[0]~q[7]对应开发板上GOIP09~GPIO2

 全编译后，通过FPGA内部搭建一个片上的逻辑分析仪，抓取rom里的文件：

新建一个signal tap II  logic  analyzer file文件

 

 

保存在工程目录下

 将逻辑分析仪工具添加到工程文件夹中，对工程进行全编译

将工程生成的.sof文件下载到FPGA开发板中，进行板级验证，烧写完成后打开logic.stp文件

 

即可看到成功显示的正弦波波形了

下面通过in system memory content editor 工具对rom 内容进行更改

 可以看到signalTap II logic analyzer中显示的波形变为了锯齿波了。

至此，整个设计就完成了