fpga实验指导书new

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1、目录目录1第一章系统的硬件单元及使用说明3一、本实验箱的结构特点：3二、各模块电路说明：41、数码管显示模块42、AD转换模块43、DA转换模块54、以太网模块56、VGA接口模块67、PS/2接口模块78、串行接口模块79、开关量输入输出模块810、按键模块811、LED灯指示模块912、音频接口模块913、TFT液晶接口模块1014、USB接口电路10第二章QUARTUSII和NIOSII软件的使用方法11一、QuartusII软件的使用方法11二、SOPCBuilder/NiosIIIDE软件使用

2、方法20第三章VHDL基本程序设计实验28实验一组合逻辑半加器的设计28实验二使用VHDL设计组合逻辑全加器35实验三带进位输入的8位加法器41实验四全减器44实验五四位向量加法/减法器47实验六组合逻辑3-8译码器的设计49实验七数据比较器52实验八多路数据选择器54实验九编码器57实验十计数器60实验十一7段数码管控制接口63实验十二16*16点阵设计65实验十三MOORE机69实验十四MEALY机72实验十五D/A接口75实验十六A/D接口7785第一章系统的硬件单元及使用说明一、本实验箱的结构特

3、点：1、系统构成SOPC综合实验系统开发实验平台采用ALTERACycloneII EP2C20处理器，集众多功能于一体，采用全新的"主控制板+……+核心板+平台主板"自由组合式结构。根据实验研发需求，可实现基于ALTERA、XILINX、ACTEL、Lattice等厂家的软核/硬核处理器相结合的嵌入式系统设计。本实验系统实验平台功能强大，硬件接口丰富，平台嵌入式软件除支持C、C++语言开发之外，还支持uC/OSII、uClinux嵌入式操作系统。独特的核心板扩展接口可完美实现核心板与核心板、核心板与平

4、台主板之间无缝连接，实现复杂的系统功能。用户可根据需求，选择SOPC和CPLD组合、单片机和SOPC的组合……通过模式转换功能，不同的硬件模块间，可实现多种独立的具有特色的综合模块组合。平台优异的综合性设计大大提高了开发平台的利用率，是SOPC、EDA、SOC、单片机相互结合的实验教学、电子系统设计创新实验室、嵌入式系统实验室、科研开发最理想的选择，同时也是各高等院校参加电子设计大赛最理想的创新开发训练平台。1）本研究中心一直致力于技术创新，不遗余力地支持企事业单位以及高校教育事业的发展并推进其科研机构

5、研发能力的提升。为了满足不同的设计需求，一切从设计出发，综合创新开发实验平台目前已配套开发出近20种扩展核心开发板。核心开发板自成系统，功能强大，实用性强，可采用如下三种方式完成系统设计开发：    主控制板自成嵌入式系统，所提供的硬件资源丰富，标准工业级多层板设计，可脱离实验箱硬件平台，独立开发使用。   核心板与主控制板实验箱平台配套开发使用，除了提供更为丰富的硬件平台接口资源以外，还为用户提供可扩展的自由定制的特色模块，灵活性强，可实现更多、更强、更有创意的综合系统功能。   主控制芯片与主控制板

6、上下叠加结合使用，国内独创，根据国际嵌入式技术的发展可以随时更换主流的控制芯片，可完美实现各种电子系统板级创新设计构想，拓宽嵌入式软硬件设计视野，训练出一流的高科技人才。2、创新设计应用领域：基于CPLD/FPGA和VHDL/Verilog的普通和典型EDA实验与开发；基于SOPC的NiosII嵌入式系统实验与开发；经典8051/89C51单片机IP核开发应用；普通单片机与FPGA综合实验与开发；现代计算机组成原理实验；AlteraSOPC与DSP的高级创新应用开发；基于ALTERANiosII多核32

7、位处理器的创新应用开发；ALTERANiosII核心板与NiosII核心板之间的创新开发应用；ALTERANiosII核心板与XilinxMicroblaze核心板之间的并行创新开发应用；3、适用专业范围：    本系统综合创新开发实验平台专为电子系统级产品设计、嵌入式软硬件设计、EDA基础教学、IPCore开发与验证（包含8/16/32位CPU处理器设计）、DSP图像/通讯创新开发设计……适用于计算机和电子类等专业及全国相关各科研院所、企业单位，如计算机科学、微电子、音视频与多媒体教学、现代计算机组成

8、原理、通信、信息技术与仪器仪表、电子工程、机电一体化、自动化等相关专业。85二、各模块电路说明：1、数码管显示模块模块说明：数码管的断信号由FPGA直接驱动，JP3，JP4代表两个共阳极数码管的A、B、C、D、E、F、Dp段；数据0、1、2、3、4、5、6、7、8、9对应的断码分别为：0xC0、0XF9、0xA4、0xB0、0x99、0x92、0x82、0xF8、0x80、0x90。2、AD转换模块模块说明：此模块设计了两种AD转换器件。8