EDA实验箱实验指导书.doc

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1、实验二流水灯1.实验目的通过本实验让学生进一步了解、熟悉和掌握CPLD/FPGA开发软件的使用方法及VHDL语言的编程方法；学习简单的时序电路的设计和硬件测试。2.实验内容本实验的内容是控制实验箱上的发光二极管LED1—LED8，使之实现流水灯显示。3.实验原理在LED1~LED8引脚上周期性地输出流水数据，即输出的数据依次为11111111、11111110、11111100、11111000、11110000、11100000、11000000、10000000、00000000，如此循环显示，输出数据“0”，表示点亮相应的LED小灯。

2、为了方便观察，流水的速率控制在2Hz左右。在核心板上有一个48MHz的标准时钟源，该时钟源与芯片EP2C5的23脚相连。为了产生2Hz的时钟源，在此调用了分频模块int_div。4.实验步骤(1)启动QuartusII，建立一个空白工程，然后命名为led_waterflow.qpf。(2)新建ledwater.vhd源程序文件，源代码如下。然后进行综合编译。若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直到编译成功为止。生产符号文件ledwater.bsf(File→Create/_Update→CreateSymbolFilesforCurr

3、entFile)。流水灯程序参考LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_Arith.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_Unsigned.ALL;ENTITYledwaterISPORT(clk:INSTD_LOGIC;led:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0));END;ARCHITECTUREoneOFledwaterISSIGNALled_r:STD_LOGIC_VECTOR(8DOWNTO0);BEGINled<=led_r(7

4、DOWNTO0);PROCESS(clk)BEGINIFclk’eventandclk=’1’THENled_r<=led_r(7DOWNTO0)&'0';IFled_r="000000000"THEN--循环完毕吗？led_r<="111111111";--是，则重新赋初值ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;END;(3)将实验模块库里的int_div.vhd和int_div.bsf拷贝到工程目录下。39(1)新建图形文件，命名为led_waterflow.bdf并保存。在空白处双击鼠标，打开symbol对话框，在symbol对

5、话框的左上角的libraies中，分别将project下的ledwater和int_div模块放在图形文件led_waterflow.bdf中，加入输入input、输出output引脚，双击各引脚符号，进行引脚命名。完整的顶层模块原理图如下图1所示。双击int_div中的参数框，并修改参数，如下图2所示。将F_DIV的值改为24000000，F_DIV_WIDTH的值改为25，单击“确定”按钮保存修改的参数。图流水灯顶层模块图参数修改对话框如果在led_waterflow.bdf上不能看到参数设置框，在空白出右击鼠标，选择ShowParam

6、eterAssignments命令来显示参数设置框。(2)将实验模块选择目标器件并对相应的引脚进行锁定，这里选择的器件为Altera公司的CycloneII系列的EP2C5Q208C8，或者CycloneI系列的EP1C12Q240C8。引脚锁定方法如下表所列。(3)将led_waterflow.bdf设置成顶层实体Project→SetasTop-levelEntity。对该工程文件进行全程编译处理，若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直至编译成功为止。(4)把JP20的led0~led7的跳帽插上，使发光二极管有效39。下载程序到

7、芯片上，观察流水灯的变化。更改分频模块的分频系数，并重新编译下载，观察流水灯的变化。表引脚锁定方法信号引脚信号引脚EP2C5EP1C12EP2C5EP1C12Led[0]116128Led[5]105123Led[1]110127Led[6]63122Led[2]114126Led[7]106121Led[3]107125clock23153Led[4]11212439实验三读取按键信号1.实验目的通过本实验让学生进一步了解、熟悉和掌握CPLD/FPGA开发软件的使用方法及VHDL语言的编程方法；并熟悉VHDL文件为顶层模块的设计；学习和体

8、会分支条件语句case的使用方法及FPGAI/O口的输出控制。2.实验内容实验箱上有8个发光二极管LED1~LED8和8个按键KEY1~KEY8。本实验的内容是用这8个按键分别控