1、 1 摘要 本说明书首先介绍了 VHDL 语言的特点及发展史；接着简要说明了 D/A 接 口（函数发生器）的工作原理及设计思想和设计方案的确定；然后着重解释了使 用 VHDL 语言设计 D/A 接口（函数发生器）的具体操作步骤及主要流程。为了 更加详细的解释清楚主要流程在本课程设计说明书中还附加了相应的图片。 最后 还附加了实现设计的 VHDL 源程序。 关键词：VHDL D/A 接口 设计 2 绪论 EDA 是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写。EDA 技术就 是依赖功能强大的计算机，在 EDA 工具软件平台上，对以硬件描述语言 HDL(Hard
2、ware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动 地完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试，直至 实现既定的电子线路系统功能。EDA 技术使设计者的工作仅局限于利用软件的 方式来完成对系统硬件功能的实现，可以说 EDA 技术的产生与发展是电子设计 技术的一个巨大进步。EDA 技术融合了众多电子设计技术和计算机辅助技术， 使得它在现代电子学方面的应用越来越广泛，也成为电子、电气类大学生必须熟 练掌握的一种设计工具。 硬件描述性语言 HDL 是 EDA 技术的重要组成部分， 常见 HDL 的有 VHDL、 HDL、ABEL、Veri
3、log、AHDL、SystemC 等。其中 VHDL、Verilog在现在的 EDA 设计中使用的最多，也拥有了几乎所有主流 EDA 工具的支持，而相对于其他语 言 VHDL 更加完善。VHDL 是英文全名是 VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language,是硬件描述语言的业界标准之一。它作为 一个规范语言和建模语言，具有与具体硬件电路无关及设计平台无关的特性，而 且还有很强的电路行为描述和建模能力， 能从多个层次的数字系统进行建模和描 述，从而大大简化了硬件设计的任务，提高了设计效率和可靠性。 D
4、/A 转换器的功能是把二进制数字信号转换为与其数值成正比的模拟信号。 AD558 是并行 8 位 D/A 转换芯片， 应用 CPLD 可以完成对 AD558 的控制。 CPLD 与 CPLD 结合之后可以完成函数发生器的基本功能：波形输出。 要实现这种结合 就需要应用 VHDL 语言完成 D/A 接口的设计。通过合适的 VHDL 语言可以完成 递增斜波、递减斜波、三角波、递增阶梯波的输出。 3 1.VHDL 简介 1.1 VHDL的特点 VHDL 语言功能强大、设计灵活。VHDL 语言可以用简洁明确的源代码 来描述复杂的逻辑控制，它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可 直接生成电路级描述
5、。VHDL 支持同步电路、异步电路和随机电路的设计， 这是其他硬件描述语言虽不能比拟的。VHDL 还支持多种设计方法，既支持 自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次 化设计。由于 VHDL 已经成为 IEEE 标准所规定的硬件描述性语言，目前大 多数 EDA 工具几乎都支持 VHDL。因为 VHDL 易读和结构化且易于修改设 计所以在硬件电路设计过程中， VHDL 语言得到广泛应用。 VHDL 语言独立于器件的设计与工艺无关。因而设计人员用 VHDL 进 行设计时，不需要考虑选择器件得问题，就可以集中精力进行设计的优化。 当设计描述完成后，可以用多种不同的器件结构来
6、实现其功能。 VHDL 语言易于共享和复用。VHDL 采用基于库（Library）的设计方法， 可以建立各种可再次利用的模块。 这些模块可以预先设计或使用以前设计中 的存档模块，将这些模块存放到库中，就可以在以后的设计中进行复用，可 以使设计成果在设计人员之间进行交流和共享，减少硬件电路设计。VHDL 丰富的仿真语句和库函数， 使得在任何大系统的设计早期就能查验设计系统 的功能可行性，随时可对设计进行仿真模拟。 VHDL 语句的行为描述能力和程序结构决定了它具有支持大规模设计 的分解和已有设计的再利用功能。这个特点很好的符合了市场需求。对于用 VHDL 完成的一个确定的设计，可以利用 EDA 工具进行逻辑综合和优化， 并自动的把 VHDL 描述的设计转变成门级网表。 总之，由于 VHDL 语言有的这些优良的特点，它被广泛的应用在电子 线路和电子系统的设计中。 2.设计方案的确定 2.1AD558 工作原理 A/D 转换器和 D/A 转换器是把微型计算机的应用领域扩展到检测和过程控 制的必要装置，是把计算机和生产过程、科学实验过程联系起来的重要桥梁。 4 D/A 转换器的功能是把二进制
