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1、课题名称现场可编程器件应用课题代码院（系）计算机与信息工程学院专业通信工程班级学号姓名时间老师签名：教研室主任（系主任）签名：现场可编程器件应用一、设计目的通过本次课程设计，巩固已学数字电路与逻辑设计的理论知识，掌握数字系统设计方法，引导学生从功能电路设计转向系统设计，由传统的通用集成电路的应用转向现场可编程逻辑器件的应用，从硬件设计转向硬件软件高度渗透的设计，从而拓宽数字技术知识和设计能力，提高学生动手能力，培养学生分析问题与解决问题的能力。一、设计内容本设计利用FPGA开发软件QuartusII6.1，设计译码显示电路，引脚锁定、全编译通过后，完成FPGA器件CycloneII
2、的配置工作，并在DE2开发板上通过七段数码管，显示每位学生各自的学号（后两位）。设计实现各类波形信号的发生电路，并在DE2开发板上通过七段数码管，显示波形产生情况。注意：设计过程必须使用一款IP核。输入通过键盘控制或者通过50MHz晶振分频后以每1秒步长发生变化，通过8位并口输出数字信号，并将该数字信号经过译码电路后用七段数码管提示输出信息。二、设计要求1.独立完成译码显示电路、波形发生电路的设计输入工作，输入方法（文本输入或图形输入）不限。2.熟悉QuartusII6.1环境下系统开发设计流程，规定必须使用内嵌IP。3.在DE2上验证设计结果，并认真写出设计报告。三、设计过程1.
3、用七段数码管显示学号(a)编写一段VHDL，以实现四位二进制数转换为七位二进制数的功能。器件为2输出2输出。程序代码如下：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entityhkyisport(c:instd_logic_vector(3downto0);v:instd_logic_vector(3downto0);hex0:outstd_logic_vector(6downto0);hex1:outstd_logic_vector(6downto0));endhky;architecturebehave_hkyofhkyisbeginwith
4、c(3downto0)selecthex0<=""when"0000",--"0"""when"0001",--"1"""when"0010",--"2"""when"0011",--"3"""when"0100",--"4"""when"0101",--"5"""when"0110",--"6"""when"0111",--"7"""when"1000",--"8"""when"1001",--"9"""whenothers;--""withv(3downto0)selecthex1<=""when"0000",--"0"""when"0001",--"1"""when"0010
5、",--"2"""when"0011",--"3"""when"0100",--"4"""when"0101",--"5"""when"0110",--"6"""when"0111",--"7"""when"1000",--"8"""when"1001",--"9"""whenothers;--""endbehave_hky;(a)将VHDL文件保存为hky1.vhd，编译通过后，点击右键为其创建一个符号。(b)点击file->new，新建一个图形文件，保存为hky1.bgf。用鼠标左键双击原理图编辑窗，在弹出的元件选择窗的"Libraries"栏中选择刚才生成的符号，将其置入图中
6、。(c)添加2个输入2个输出，修改输入输出口对应的注释，并连接线路。1.波形信号的发生电路设计(a)用鼠标左键双击原理图编辑窗，在弹出的元件选择窗的"Libraries"栏中选择"arithmetic"的"lPm_counter"(计数器)LPM元件(b)点击OK，弹出"MegaWizardPlug-InManager[page2c]"对话框页面。在该对话框页面中,选择VHDL。(a)点击下一步，选择4bit，然后点finish。(a)执行"File"菜单的"New"命令,打开一个新的"Memoryinitializationfile"(存储器初值设定文件)编辑窗口,在弹出下图所示
7、的"Numberofwords&Wordsize"(字数与字长)对话框中输入字数为16,字长为7。存储器的参数设置结束后单击"OK"按钮,弹出下图所示的存储器初值设定文件的页面,将其值设为“”和“”间隔（在七段数码管中就是显示0和1），将此文件保存为hky.mif在工程目录中。(a)返回原理图，点击tool->MegaWizardPlug-InManager，新建一个ROM:1-PORT。设置为VHDL，字长7bit，字数为16.选择之前建立的MIF文件为储存器的初始
