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基于CPLDFPGA的多触发器逻辑功能模拟研究
基于CPLD/FPGA的多触发器逻辑功能模拟研究
摘要：
随着科技的不断发展，计算机硬件的功能和性能得到了极大的提升。在硬件的设计过程中，逻辑功能的模拟是一个十分重要的环节。本文针对CPLD/FPGA芯片的多触发器逻辑功能进行了模拟研究。我们设计了一个基于CPLD平台的多触发器逻辑模拟实验，实现了不同逻辑功能的模拟，并对其进行了性能评估。实验结果表明，CPLD/FPGA芯片在实现多触发器逻辑功能方面具有较好的性能和灵活性。
关键词：CPLD/FPGA、逻辑功能、多触发器、模拟研究
1.引言
逻辑功能模拟是计算机硬件设计的基础工作之一。传统的硬件设计过程需要通过制图、绘制电路图等方式进行逻辑功能的模拟，这样的方式不仅效率低下，而且容易出现错误。CPLD/FPGA芯片作为可编程逻辑设备，具备可重构、高集成度、逻辑功能灵活等特点，因此成为了硬件设计的重要工具。
2.相关工作
目前，关于CPLD/FPGA的逻辑功能模拟研究已经取得了一些进展。H.J.Xiao等人提出了一种基于CPLD的逻辑功能模拟方法，通过利用CPLD的资源进行逻辑功能的模拟[B.1]。X.W.Kong等人提出了一种基于FPGA的多触发器逻辑功能模拟方法，通过将多个触发器组合实现不同的逻辑功能[B.2]。然而，以上方法都没有深入研究CPLD/FPGA芯片在多触发器逻辑功能模拟方面的性能和实用性。
3.研究方法
为了研究CPLD/FPGA芯片在多触发器逻辑功能模拟方面的性能，我们设计了一个基于CPLD平台的多触发器逻辑模拟实验。实验中，我们使用VerilogHDL语言对逻辑功能进行描述，并通过QuartusII软件进行逻辑综合和布局布线。
4.实验设计
本实验中，我们选择了常见的与、或、非、异或等逻辑功能进行模拟。使用CPLD芯片包含多个触发器来实现这些逻辑功能。具体实验设计如下：
-使用VerilogHDL描述与、或、非、异或逻辑功能；
-使用QuartusII软件进行逻辑综合；
-将逻辑综合的结果下载到CPLD芯片中；
-使用示波器观察CPLD芯片输出的波形，验证逻辑功能的正确性。
5.实验结果与分析
经过实验模拟，我们成功实现了与、或、非、异或等逻辑功能。通过示波器观察输出的波形，可以发现逻辑功能模拟的结果与预期一致。实验表明，CPLD芯片在实现多触发器逻辑功能方面具有较好的性能和灵活性。
6.性能评估
为了评估CPLD芯片在多触发器逻辑功能模拟方面的性能，我们比较了实验结果与传统硬件设计的模拟结果。结果发现，CPLD芯片具有更快的响应速度和更高的稳定性。这表明CPLD芯片在多触发器逻辑功能模拟方面具有明显的优势。
7.结论
本文基于CPLD芯片进行了多触发器逻辑功能模拟研究。通过实验结果与性能评估，我们发现CPLD芯片在多触发器逻辑功能模拟方面具有较好的性能和灵活性。未来的研究可以进一步探索CPLD/FPGA芯片在其他逻辑功能模拟方面的应用，以及进一步提升其性能和实用性。
参考文献：
[B.1]H.J.Xiao,X.Y.Sun.ANovelLogicFunctionSimulationMethodBasedonCPLD.JournalofElectronics&InformationTechnology,2010.
[B.2]X.W.Kong,Y.Z.Zhao.AFPGA-basedMulti-TriggerLogicFunctionSimulationMethod.JournalofComputerApplications,2015.