VerilogHDL数字设计实训教程第1章VerilogHDL数字设计实训基础

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1、VerilogHDL数字设计实训教程西安电子科技大学出版社贺敬凯2012-12-28第1章VerilogHDL数字设计实训基础第2章接口类实训项目第3章数字系统应用类实训项目第4章NiosII处理器实训项目第1章VerilogHDL数字设计实训基础1.1实训平台1.2基于QuartusII的数字设计流程1.3分频器设计1.4同步有限状态机设计1.5小结1.1实训平台图1-1开发板结构图（顶层和底层）1.1实训平台实训平台提供了以下外设资源：（1）4个按键；（2）4位LED；（3）2个数码管；（4）1个液晶接口——

2、LCD1602；（5）1个UART接口；（6）8MSDRAM；（7）4MFLASH。1.1实训平台图1-2按键电路连接图和管脚对应图4个按键:1.1实训平台图1-3LED电路连接图和管脚对应图4个LED灯:1.1实训平台图1-4数码管电路连接图和管脚对应图2个数码管:1.1实训平台图1-5液晶电路连接图和管脚对应图1块液晶:1.1实训平台图1-6UART电路连接图和管脚对应图1个UART:1.1实训平台图1-7时钟源电路连接图和管脚对应图时钟源:1.1实训平台图1-8复位电路连接图和管脚对应图复位电路:1.2基于

3、QuartusII的数字设计流程图1-9QuartusII设计流程编写一个简单的VerilogHDL语言程序【例1-1】实现一个led灯的闪烁，闪烁周期为1smoduleled_blink(clk,led);inputclk;outputled;wireclk_1Hz;divf_led_blinkU1(clk,clk_1Hz);ctrl_led_blinkU2(clk_1Hz,led);endmodule//分频电路,由50MHz产生1Hz的频率moduledivf_led_blink(inputclk,outp

4、utregclk_1Hz);integerp;always@(posedgeclk)if(p==25000000-1)beginp=0;clk_1Hz<=~clk_1Hz;endelsep<=p+1;endmodule//控制led闪烁modulectrl_led_blink(inputclk_1Hz,outputregled);always@(posedgeclk_1Hz)led<=~led;endmodule例1-1说明（1）模块led_blink通过调用两个模块来实现本设计，如图1-10所示。模块divf_

5、led_blink实现分频，将50MHz的频率分频得到1Hz的频率；模块ctrl_led_blink实现led灯的闪烁控制。图1-10例1-1的顶层实现框图（2）divf_led_blink实现分频，使用加法计数器对时钟信号进行分频。QuartusII设计流程1．创建工程准备工作图1-11选择编辑文件及其语言类型QuartusII设计流程1．创建工程准备工作图1-12键入源程序并存盘QuartusII设计流程2.创建工程图1-13选择创建新工程QuartusII设计流程2.创建工程图1-14工程位置、工程名称、顶

6、层模块名QuartusII设计流程2.创建工程图1-15将所有相关的文件都加入进此工程QuartusII设计流程2.创建工程图1-16选择目标FPGA器件QuartusII设计流程2.创建工程图1-17选择第三方工具QuartusII设计流程2.创建工程图1-18使用modelsim作为仿真工作的设置QuartusII设计流程2.创建工程图1-19工程层次界面和设计文件界面QuartusII设计流程3．编译设置图1-20设置对话框QuartusII设计流程3．编译设置图1-21Device设置对话框Quartus

7、II设计流程3．编译设置图1-22选择配置器件的工作方式QuartusII设计流程3．编译设置图1-23选择配置器件和编程方式QuartusII设计流程3．编译设置图1-24未用管脚设置QuartusII设计流程3．编译设置图1-25编译进度QuartusII设计流程3．编译设置图1-26全程编译后出现报错信息QuartusII设计流程3．编译设置图1-27全程编译成功后的汇总信息4．仿真验证图1-28选择Vectorwaveformfile界面QuartusII设计流程4．仿真验证图1-29仿真测试向量波形文件

8、QuartusII设计流程4．仿真验证图1-30仿真波形信号设置QuartusII设计流程4．仿真验证图1-31加入了待观察信号的波形图QuartusII设计流程4．仿真验证QuartusII设计流程图1-32设置仿真时间最小间隔4．仿真验证QuartusII设计流程图1-33设置仿真时间长度4．仿真验证QuartusII设计流程图1-34设置好的激励波形图4．仿真验证Q