eda技术与vhdl实验指导书(张芬)

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1、目录第一部分ZY11EDA13BE实验系统简介1一、ZY11EDA13BE实验系统特点1二、ZY11EDA13BE实验系统主板组成3三、ZY11EDA13BE实验系统各功能模块介绍4四、实验箱配置说明17五、选配的适配板与扩展板功能介绍及使用说明17六、主板系统I/O分布19七、实验注意事项25第二部分实验部分26实验一MaxplusII软件入门并设计1位半加器26实验二七人表决器27实验三序列信号发生器28实验四基本组合逻辑电路的VHDL模型30实验五基本时序逻辑电路的VHDL模型36实验六Moore型

2、有限状态机的设计55实验七Melay型有限状态机的设计58实验八数字钟61实验九交通灯实验62实验十“梁祝”乐曲演奏电路设计6465第一部分ZY11EDA13BE实验系统简介一、ZY11EDA13BE实验系统特点1、采用主板A（基本实验系统）+适配板B（扩展板）+扩展板C（适配板）的结构实验系统主板结构如图1所示。采用主板A（基本实验系统）+适配板B（扩展板）+扩展板C（适配板）的结构，配置灵活，可扩展性强，专业和应用范围适用面宽，体现出EDA实验箱工具化的本质。Ø配置灵活：主板是一个标准配置系统，是一个

3、最简EDA工具系统，包含了核心芯片A（EP1K30QC208），在不需要适配板B与扩展板C的情况下可以完成EDA教学的基本要求。无论现代CPLD/FPGA芯片怎样发展，主板系统仅是一个最简工具系统，不存在被市场淘汰的问题，也避免了用户需要升级时重复投资去购买新的型号，重复学习另一套系统，走入一个主系统不断升级、学校老师精力无限重复投入的怪圈。在主板系统基础上可以任意扩展不同系统，体现出基本实验系统仅是EDA技术的开发工具，比如主板+单片机+扩展板构成单片机系统，以及主板+CPLD/FPGA+单片机、主板+

4、DSP+单片机、主板+CPLD/FPGA+DSP等多重系统。这种结构可以开发各种适配板与扩展板，可以建立不同的方案来满足要求，充分体现EDA工具箱的本质。Ø适用范围面宽：由于电子自动化设计的高速发展，应用面在不断展宽，作为工具箱可以适应各方面的开发与应用。比如：üEDA与VHDL教学实验；ü普通数字电路课程实验；ü电子设计竞赛；ü科研或研究生培训；ü基于EDA的电子产品或SOC开发；ü现代计算机组成原理实验；ü现代DSP实验开发；ü通信实验与语音实验设计；üSOC、SOPC、ASIC实验室建设等。2、主板

5、中所有I/O口开放鉴于工具箱的本质，则在实现免连线功能的同时，通过插孔开放出所有I/O口，开放出主板系统的所有资源，实现工具化的本质。同时，也实现了实验箱与实验箱的级联，成为更大的主板系统，使资源更丰富，使系统设计成为可能。比如：一个实验箱有8个数码管，若在一个系统设计中，要用到16个数码管，可以不用另外购买做成扩展板这么麻烦，可以用两65个实验箱级联来完成。若用到更多数码管，可以用更多的实验箱级联，诸如这样的级联，可以构成更复杂的多重系统，使大型EDA实验室成为可能。3、数字EDA与模拟EDA混合实验与

6、开发除了主板的模数转换实验，如果配以模拟EDA器件适配板，就能在主板系统上完成模拟EDA实验或模数混合实验的开发。654、编程下载通用性强主板系统含FPGA/CPLD通用下载编程模块，可用于对Altera、Lattice、Xilinx等多家国际著名的PLD公司几乎所有isp或现场配置的CPLD/FPGA进行编程下载，包括可对不同工作电压CPLD/FPGA的编程，且在编程中无须作任何跳线切换即能自动识别主系统上的芯片，安全可靠，适合学生高密度的实验操作。5、良好的混合电压（MV）兼容功能绿色能源电子系统要求

7、器件低功耗、低噪声和高电磁兼容性。因此低电压器件的使用将更加重要和普遍，如笔记本电脑、嵌入式系统等，其中的主要器件皆为低电压器件。特别是低芯核电压的FPGA/CPLD器件已成为当今电子设计开发和应用的主流，主板系统完全适应这一发展趋势，具备了对5V、3.3V、2.5V、1.8V不同芯核电压的FPGA/CPLD器件编程下载和实验开发的全兼容功能。因此，用户可避免单5V的EDA实验系统过时淘汰之虑。另外主板系统电源是可调的，可以满足不同电压的系统电路，尤其是低电压系统。6、基于EDA技术的免连线实验系统为了实

8、现EDA实验系统的工具性特点，提高免连线的灵活性，采用可编程的核心芯片对外围资源进行灵活配置，采用这种EDA技术，用户只需对核心芯片重新配置，即可连接成不同的实验系统或多重实验系统，从而满足不同方面的需要。7、配置全面衡量CPLD/FPGA重要参数除了可用逻辑资源外就是它的速度等级，尤其是它突出的并行处理和控制能力，已使CPLD/FPGA在高层次上得到广泛应用，EDA-E实验箱作为一个EDA开发平台或工具箱，还能支持高频系统，