1 引言

　　在一些需要特殊運(yùn)算的應(yīng)用電路中，只讀存儲(chǔ)器ROM是關(guān)鍵元件，設(shè)計(jì)人員通常利用ROM創(chuàng)建各種查找表，從而簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，提高電路的處理速度和穩(wěn)定性。FPGA是基于SRAM的可編程器件。掉電后FPGA上的配置信息將全部丟失，所以由FPGA構(gòu)造的數(shù)字系統(tǒng)在每次上電后要依賴于外部存儲(chǔ)器來(lái)主動(dòng)配置或在線被動(dòng)配置。真正意義上的ROM應(yīng)具有掉電后信息不丟失的特性，因此利用FPGA實(shí)現(xiàn)的ROM只能認(rèn)為器件處于用戶狀態(tài)時(shí)具備ROM功能。使用時(shí)不必要刻意劃分，而ROM單元的初始化則是設(shè)計(jì)人員必須面對(duì)的問(wèn)題。本文討論FPGA的ROM初始化問(wèn)題，詳細(xì)介紹mit文件的創(chuàng)建與使用。

　　MIF文件是MapInfo通用數(shù)據(jù)交換格式，這種格式是ASCⅡ碼，可以編輯，容易生成，且可以工作在MapInfo支持的所有平臺(tái)上。它將MapInfo數(shù)據(jù)保存在兩個(gè)文件中：圖形數(shù)據(jù)保存在。MIF文件中，而文本（屬性）數(shù)據(jù)保存在。MID文件中。其中，.MIF文件有兩個(gè)區(qū)域：文件頭區(qū)域和數(shù)據(jù)節(jié)，文件頭中保存了如何創(chuàng)建MapInfo表的信息，數(shù)據(jù)節(jié)中則是所有圖形對(duì)象的定義。故MIF應(yīng)是保存圖形的一種文件格式。 

　　2 基于FPGA的ROM的實(shí)現(xiàn)

　　FPGA（Field-Programmable Gate Array），即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。FPGA一般來(lái)說(shuō)比ASIC（專用集成芯片）的速度要慢，無(wú)法完成復(fù)雜的設(shè)計(jì)，而且消耗更多的電能。但是他們也有很多的優(yōu)點(diǎn)比如可以快速成品，可以被修改來(lái)改正程序中的錯(cuò)誤和更便宜的造價(jià)。廠商也可能會(huì)提供便宜的但是編輯能力差的FPGA.因?yàn)檫@些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)是在普通的FPGA上完成的，然后將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到一個(gè)類似于ASIC的芯片上。另外一種方法是用CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件備）。

　　基于MAX+PLUSⅡ軟件平臺(tái)，F(xiàn)PGA可編程器件實(shí)現(xiàn)ROM功能比較簡(jiǎn)單。只需運(yùn)行MAX+PLUSⅡ，選擇圖形輸入，在新建頁(yè)的空白處雙擊并在彈出的對(duì)話框中選擇d：＼maxplus2＼max2lib＼mega_lpm，調(diào)用軟件提供的參數(shù)可調(diào)庫(kù)(mega_lpm)，找出參數(shù)化ROM宏模塊(lpm_rom)，如圖1所示。表1列出lpm_ROM宏模塊的端口及參數(shù)設(shè)置。

　　根據(jù)需要選擇必要的Address[]、q[]兩個(gè)端口創(chuàng)建加法運(yùn)算的查找表。引入lpm_ROM宏模塊后，一定要把LPM_ADDRESS_CONTROL設(shè)置為″UNREGISTERED″，否則編譯報(bào)錯(cuò)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用了Altera公司的FLEX10K系列的FPGA(EPF10K10LC84-4)，其模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　各存儲(chǔ)單元輸入后，點(diǎn)擊Export File…，在彈出的對(duì)話框中確定要輸出的mif文件名，即完成了對(duì)mif文件的修改。這種方法適合數(shù)據(jù)量較小的場(chǎng)合，比較簡(jiǎn)單直觀。

　　以四位二進(jìn)制加法查找表為例，分別采用以上兩種方法對(duì)mif文件進(jìn)行修改，仿真如下圖5所示。

　　仿真顯示，兩種方式下均正確實(shí)現(xiàn)了四位二進(jìn)制加法查找表。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　本文詳細(xì)討論了基于FPGA的mif文件創(chuàng)建與使用，對(duì)于mif文件創(chuàng)建與使用均給出了兩種可行性的方法。mif文件具有固定格式，而對(duì)mif文件使用主要就是對(duì)mif。文件begin與end之間的內(nèi)容進(jìn)行修改。本文以四位二進(jìn)制加法查找表的實(shí)現(xiàn)為例，給出了m(Matlab)語(yǔ)言源程序。