今日带咱们来规划一个自界说的IP核，咱们从最基本的做起，包含datasheet 的了解，规划的全体结构，AD转化代码的编写，仿真，Avalon-MM总线接口的编写，硬件体系仍是依据前次的硬件体系，不过咱们不再用altera给咱们供给的IP核了，咱们要自己做一个，有时分咱们找不到他们供给的IP核，或许有些IP核是收费的，这个时分咱们就能够自己来编写自己的IP，尽管没有官方的那么规范，可是用来做一些试验仍是没什么问题的。
这次试验我用的是本来我那块板子，由于那块板子上有AD转化芯片，而咱们前次树立的硬件体系是依据cyclone IV的硬件体系，可是这块开发板上没有AD芯片，咱们就不做软件下载的试验了，其实只要在咱们编写AD转化HDL代码的时分测验成功，那么咱们软件调试部分就应该没什么问题了，有条件的同学能够自己做这一部分。
一、有理可依
一切编写的代码有必要都得有理可依，要不然直接看代码那得有多苦楚啊，榜首部分先来带咱们了解一下datasheet上的东西
咱们要操作的AD转化芯片TLC549的顶层视图
能够看到这个芯片应该不太难操作，左面是模拟信号输入端，由于是模数转化，这边咱们就暂时能够不论，看右边有时钟信号，数字信号输出端和片选端，那么咱们需求操控的，无非便是时钟信号和片选信号了
还有什么器材描绘什么的咱们能够自己取去看，咱们首要去看时序图
大体上来看一下，，首先是ADC的作业时钟，它在片选信号为低电平的时分有用，接连8个周期用来将转化后的数字信号送到数据总线上，8个时钟周期往后便是转化周期，用来对模拟信号进行转化，在这期间，片选信号要拉高，关于片选信号，开端的时分有一个从高电平到低电平的跳变，然后等候一个树立时刻TSU，树立时刻完毕后ADC作业时钟开端作业，8个时钟周期后，片选拉高开端模数转化，之后片选拉低，将转化后的数据送出去。
细节部分，能够看到当片选拉低后，咱们能够界说一个使能信号en来敞开作业时钟，从片选拉低到作业时钟有用需求一个树立时刻1.4us，这个数据鄙人面的表格中能够查到，之后是8个数据锁存周期，每一个时钟的凹凸电平延时不能小于404ns，详细也是表格中找，然后是转化周期，时刻是17us，至于转化期间的作业时钟是什么咱们能够不用关怀。
再来看一下它的注释内容，大体意思是说转化周期需求一个17us的延时，注释B大体意思是说，当片选拉低之后，数据的第8位就主动的放到了数据总线上，剩余的7位数据在第7个时钟下降沿到来的时分就现已锁存了。
二、编程思路
这段时刻跟着他们在上课，听李老师讲课的时分，李老师不会将很多的时刻放到代码的编写上，而是有时分花一整节课的时刻来协助学生来构建编程的思路，包含体系架构，状况搬运图等，有了这些都东西作为衬托，咱们的代码编写就能够手到擒来，起到事半功倍的作用，假如咱们不做好事前的预备规划作业，没有一个体系的架构在咱们脑海里，上来就去写代码，就会发现越写问题越多，思路不通，处理不妥等问题，所以小墨同学回来之后也用word做了这么个状况搬运图，这个试验不是很难，状况机也没那么杂乱，便是期望起到一个抛砖引玉的进程，经过一个小小的实例，告知咱们今后在拿到一个问题后改怎样下手。尽管画的不怎样样~仍是能够看得哈~
理一下编程思路吧，从datasheet里边咱们知道。咱们要做好这几个延时，即预备转化的延时1.4us，17us的转化延时，和404ns的ADC作业时钟凹凸电平延时等。状况机部分选用两段式状况机。将组合逻辑与时序逻辑分隔，选用独热编码。依照状况搬运图构思好状况机的编程思路。数据处理部分，为了确保数据的安稳性，能够选用边缘脉冲检测法检测ADC作业时钟的上升沿，在每一个上升沿将转化后的数据一位一位锁存，由于数据是串行输入，还要用到串并转化的思维，这些编程办法前面都现已介绍过，就不逐个讲解了。
代码风格部分，个人感觉这一套代码比起曾经有了一些前进，至少看起来思路清晰，注释合理，数据处理恰当，语法直白，没有用到一些很别扭的语法等。详细还需求广大读者自己去领会，也期望你们能够喜爱~
代码部分就不逐个讲解了，源代码会附在文章后边，咱们能够自行消化
三、仿真与验证
上面是前仿真的进程，从波形来看和咱们的规划符合，用标尺量一下，延时参数也和咱们规划的共同
按理说咱们下一步需求进行时序束缚部分，可是咱们的这个规划是us级的，即便不做时序束缚也是能够的，可是究竟我规划的是一个IP核，为了安稳起见仍是做一下时序束缚比较好。说实话，时序束缚部分，个人感觉是一门巨大上的学识，变化无常，有些都是经验值，你问一个工程师为什么是这样束缚，有时分或许他也答不上来。之前也触摸过静态时序剖析的常识，可是一向不敢写，感觉仍是学的不怎样样吧，想回去今后学内存这方面的时分再去好好研究一下它~
下面是后仿真的波形图
能够看到，波形跟咱们的规划符合，也没有呈现什么不合理的规划什么的，能够下板验证了
能够看到，当咱们扭动滑动变阻器的时分，相应的模拟量被转化成数字量并在数码管上显现了
四、Avalon-MM总线接口规划
咱们知道，咱们规划的这个IP核是要挂到Avalon-MM总线上的，作为一个从机，总线需求经过片选信号来拜访总线上挂的这些IP，因而，咱们也需求给咱们的IP规划一个和总线通讯的接口
咱们规划AD转化的IP核的片选信号低电平有用，当片选信号有用的时分，假如再来一个读信号，那么，数据就会被总线读走，送至CPU
五、自界说IP
好了，下面咱们就能够来界说咱们自己的IP了
先将咱们方才规划好的AD转化的.V文件复制到咱们硬件体系的目录中，并养成一个好的习气，新建一个文件夹，并命名为IP，今后咱们规划的IP都能够放到里边
翻开咱们之前硬件体系的sopc builder,双击左上角的NEW component ，在HDL file一栏中增加咱们的adc.v文件，
在signal一栏中，依据端口的类型装备端口，时钟复位信号不用说，其间咱们的与总线接口部分的端口归于总线的从机端口，咱们需求把它界说为avalon_slave_0端口类型，信号类型设置为低电平片选，低电平读就好，其他端口设置为conduit类型，信号类型设置为export，由于咱们是用来输出到外部器材的端口
在接口一栏中，咱们能够设置一些相关参数，一般为默许就好，为了咱们数据的安稳性，咱们能够把读延时周期设置为4个，确保它有满足的时刻去处理数据
然后点击finish，双击咱们生成的IP核将它增加到体系工程中即可，然后从头生成硬件体系
六、硬件体系生成
将生成的新的硬件体系的例化接口声明好，这样在咱们的规划顶层又多了这样一个模块，依照常规剖析归纳，时序束缚，分配管脚，这样咱们的硬件体系就规划好了
七、软件部分
由于我的硬件体系上没有AD芯片，这儿就只简单说一下软件代码，不做下板调试了
软件部分只讲一下主函数部分，看下图
代码很简单，便是每隔一段时刻将收集到的值在窗口打印，不过有个问题需求解释一下，有人会问，咱们在自界说IP的时分不是界说了片选端和读信号么，为什么咱们没有对它进行操作就能够读数据了呢?
其实咱们是不需求对咱们的外设进行片选或许读写使能的，由于咱们的avalon-MM总线一次只能拜访一个从机，咱们给出了咱们AD转化的IP的地址，就默许片选了这个模块了，又由于咱们调用了IO操作的读函数，在界说信号的时分咱们界说的是低电平，这样其实便是总线默许帮咱们选好了，咱们只需求给它一个地址，那么数据就会主动的传到总线上去。
