如今，数字电路，特别是大规模集成数字电路技术的发展，给通信技术领域的发展提供了更有力的支持。

各种电子产品潮水般涌现入各个领域。

电子线路以其制作简单、易于控制、可靠性强、体积小、成本低廉等优点，以广泛应用于各个行业，电子产品无处不在，电子技术无处不用。

随着新器件的不断面市，新电路出现了更多的新功能，新的设计如雨后春笋般涌现！电子系统设计的多样化和复杂化的发展趋势，推动着EDA（电子设计自动化）软件的发展和完善进程。

传统的实现载波提取的部件通常是由CMOS 集成电路构成4046数字锁相环，中小规模TTL 集成电路74系列构成平方律部件和分频电路。

这类的载波提取部件工作频率低，可靠性差。

正因为大规模数字电路的发展，现在可将数字锁相环，平房律部件以及分频器直接写入FPGA，完成载波提取的功能。

现场可编程门阵列(FPGA)的出现是超大规模集成电路技术和计算机辅助设计技术发展的结果。

FPGA 器件集成度高、体积小，具有通过用户编程实现专门应用的功能。

他允许电路设计者利用基于计算机的开发平台，经过设计输入、仿真、测试和校验，直到达到预期的结果。

使用FPGA 器件可以大大缩短系统的研制周期，减少资金投入。

更吸引人的是，采用FPGA 器件可以将原来的电路板级产品集成为芯片级产品，从而降低了功耗，提高了可靠性，同时还可以很方便地对设计进行在线修改。

FPGA 器件成为研制开发的理想器件，特别适合产品地样机开发和小批量生产，因此有时人们也把FPGA 称为可编程的ASIC。

另一方面，20世纪90年代以后高精密度PLD 在生产工艺、器件地编程和测试技术等方面都有了飞速的发展。

例如CPLD 的集成度一般可达数千甚至上万门，ALTERA 公司推出的EPM9560，其单密度达到12000个可用门，包括多达50个宏单元，216个用户I/O 引脚，并能提供15ns 的脚至脚延时，16位计数器的最高工作频率为118MHZ。

可编程逻辑器件的技术的高速发展。

技术上使传统的“自下而上”的设计方法，变为一种新的“自顶向下”的设计方法，设计者可以利用计算机对系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路可以采用一片或几片专用的集成电路（ASIC）来实现，因而使系统的体积、重量减小，功耗降低，而且具有高性能、高可靠性和保密性好等有点。

本次毕设运用FPGA 进行实现，在技术上跟上了时代的发展。

该设计过程中用到了Altera 公司的可编程逻辑器件EPM7064SLC44-10。

这种芯片是Altera 公司生产的MAX7000系列。

MAX7000系列是Altera 公司速度最快的高速可编程逻辑器件系列，是采用先进的CMOS EEPROM 技术制造的EPLD。

MAX7000系列（包括MAX7000A、MAX7000E 和MAX7000S）的集成度为600～10000可用门，32～1024个宏单元，以及36～212个用户I/O 引脚。

这些基于EEPROM 的器件能够提供快至4.5ns 的组合传输延迟，16位计数器工作频率可达192.3MHz。

此外，MAX7000的输入寄存器的建立时间非常短，能提供多个系统时钟且由可编程的速度/功耗控制。

MAX7000E 是MAX7000系列的增强型，具有更高的集成度。

MAX7000S 器件也具有MAX7000E 期间的增强特性，通过工业标准四引脚JTAG 接口实现在------------------------------装----------------订-----------------线----------------------------------本次毕业设计采用的是直接法提取载波，设计中的全数字锁相环设计实现方式思路综合了触发型数字锁相环路（FF-DPLL）和超前-滞后型数字锁相环路（LL-DPLL）的设计思路，鉴相器使用的是触发型数字锁相环路（FF-DPLL）中的触发型鉴相器其中的一类：异或门鉴相器，而数字环路滤波器（DLF）和数控振荡器（DCO）则按照导前-滞后型数字锁相环路（LL-DPLL）的设计思路实现。

------------------------------装----------------订-----------------线----------------------------------EDA技术、ASIC技术、FPGA和VHDL语言的介绍1.1EDA技术介绍随着半导体技术、集成技术和计算机技术的发展，电子系统的设计方法和设计手段发生了很大的变化。

特别是进入到20世纪如年代以后，EDA(电子设计自动化)技术的发展和普及给电子系统的设计带来了革命性的变化，并已渗透到电子系统设计的各个领域。

EDA技术的狭义定义为以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，自动完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线、逻辑仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门多学科融合的新技术。

在半导体技术方面，可编程技术被广泛地应用到器件的设计上，给数字系统的设计带来了很大的灵活性。

传统的数字系统设计只能对电路板进行设计，通过设计电路板来实现系统功能。

利用EDA工具，采用可编程器件，通过设计芯片宋实现系统功能，这种方法称为基于芯片的设计方法。

新的设计方法能够由设计者定义器件的内部逻辑和管脚，将原来由电路板设计完成的大部分工作放在芯片的设计中进行。

这样不仅可以通过芯片设计实现多种数字逻辑系统功能，而且由于管脚定义的灵活性，大大减轻了电路图设计和电路板设计的工作量和难度，从而有效地增强了设计的灵性，提高了工作效率。

同时，基于芯片的设计可以减少芯片的数量，缩小系统体积，降低能源消耗，提高系统的性能和可靠性。

可编程逻辑器件和EDA技术给今天的硬件系统设计者提供了强有力的工具，使得电子系统的设计方法发生了质的变化。

传统的“固定功能集成块+连线”的设计方法正逐步地退出历史舞台，而基于芯片的设计方法正在成为现代电子系统设计的主流。

现在，只要拥有一台计算机、—套相应的EDA软件和空白的可编程逻辑器件芯片，在实验室里就可以完成数字系统的设计和生产。

可以说，当今的数字系统设计已经离不开可编程逻辑器件和EDA设计工具。

1.2ASIC技术现代电子产品的复杂度日益加深，一个电子系统可能由数万个中小规模集成电路构成，这就带来了体积大、功耗大、可靠性差的问题，解决这一问题的有效方法就是采用ASIC(Application Specific Integrated Circuits)芯片进行设计。

ASIC(Application Specific Integrated Circuits)直译为“专用集成电路”，它是面向专门用途的电路，以此区别于标准逻辑(Standard Logic)、通用存储器、通用微处理器等电路。

目前在集成电路界，朋汇被认为是用户专用集成电路(Customer Specific IC)．即它是专门为一个用户设计和制造购。

换言之，它是根据某一用户的特定要求，ASIC的概念早在20世纪60年代就有人提出，但由于当时设计自动化程度低，加上工艺基础、市场和应用条件均不具备．因而没有得到适时发展。

进入20世纪80年代后，随着半导体集成电路的工艺技术、支持技术、设计技术、测试评价技术的发展，汇集成度大大提高，电子整机、电子系统高速更新换代的竞争态势不断加强，为开发周期短、成本低、功能强、可靠性高以及专利性与保密性好的专用集成电路创造了必要而充分的发展条件，并很快形成了用ASIC取代中、小规模集成电路来组成电子系统或整机的技术热潮。

ASIC按照设计方法的不同可分为：全定制ASIC，半定制ASIC，可编程ASIC（也称为可编程逻辑器件）。

设计全定制ASIC芯片时，设计师要定义芯片上所有晶体管的几何图形和工艺规则，最后将设计结果交由IC厂家掩膜制造完成。

优点是：芯片可以获得最优的性能，即面积利用率高、速度快、功耗低。

缺点是：开发周期长，费用高，只适合大批量产品开发。

半定制ASIC芯片的版图设计方法有所不同，分为门阵列设计法和标准单元设计法，这两种方法都是约束性的设计方法，其主要目的就是简化设计，以牺牲芯片性能为代价来缩短开发时间。

1.3FPGA、CPLD技术的介绍FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，可编程逻辑芯片与上述掩膜ASIC的不同之处在于：设计人员完成版图设计后，在实验室内就可以烧制出自己的芯片，无须IC厂家的参与，大大缩短了开发周期。

可编程逻辑器件自七十年代以来，经历了PAL、GAL、CPLD、FPGA几个发展阶段，其中CPLD/FPGA属于高密度可编程逻辑器件，目前集成度已高达200万门/片，它将掩膜ASIC集成度高的优点和可编程逻辑器件设计生产方便的特点结合在一起，特别适合于样品研制或小批量产品开发，使产品能以最快的速度上市，而当市场扩大时，它可以很容易的由掩膜ASIC实现，因此开发风险也大为降低。

上述ASIC芯片，尤其是CPLD/FPGA器件，已成为现代高层次电子设计方法的实现载体。

FPGA是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（Logic Cell Array）这样一个新概念，内部包括可配置逻辑模块CLB（Configurable Logic Block）、输出输入模块IOB（Input Output Block）和内部连线（Interconnect）三个部分。

FPGA的基本特点主要有：1）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。

2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

3）FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚。

4）FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

5）FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。

可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。

FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX 系列等。

FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。

用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。

加电时，FPGA 芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。