fpga应用开发实验指导书

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1、FPGA应用与开发实验指导书-101-目录实验一：Quartus软件操作41.QuartusII的文本编辑输入法42.QuartusII的图形编辑输入法16实验二：简单的组合逻辑电路设计201.四舍五入判别电路202.控灯电路213.优先权排队电路22实验三：显示译码电路241.数字循环显示252.字母循环显示电路28实验四：BCD码加法电路281.二进制码到BCD码的转换292.1位BCD加法器303.2位BCD加法器31实验五：分频器321.偶数倍分频332.奇数倍分频343.嵌入式锁相环宏功能模块的使用方法36实验六：触发器与计数器401.触发器功能的模拟实现402.计数器443.时

2、钟电路52实验七：存储器的设计541.用LPM实现32×8RAM552.用VHDL实现603.用片外RAM实现614.SRAM的应用62-101-实验八波形发生器设计631.加入计数器元件642.建立存储器初值设定文件673.加入只读存储器ROM元件714.编辑和编译顶层设计文件74实验九：交通灯设计751.设计原理752.部分程序763.具体设计步骤78实验十：基于DE2的SOPC系统开发781.建立一个新的SOPC系统782.在SOPCBuilder中定义目标系统793.分配基地址和中断请求优先级884.显示外设的连接关系885.指定其他的NiosII设定896.生成SOPCBuild

3、er目标系统897.将目标集成到Quartus项目中908.下载硬件设计到目标FPGA929.使用NiosIIIDE开发软件92附录：95-101-实验一：Quartus软件操作Quartus的学习以及了解DE2，通过简单stepbystep例子的引导。本实验通过几个简单的例子向大家介绍FPGA开发软件QuartusII的使用流程以及文本输入和图形输入法的设计步骤。1.QuartusII的文本编辑输入法QuartusII的文本编辑输入法设计电路时,首先要建立设计项目实验步骤：第1步：打开QuartusII。第2步：新建一个空项目。执行File->NewProjectWizard命令，进入新

4、建项目向导。如下图所示，填入项目的名称，默认项目保存路径在Quartus安装下，也可修改为其他地址，视具体情况而定。第3步：执行Next，进入向导的下一页进行项目内文件的添加操作，如果没有文件需要添加进项目，则直接按Next按钮既可。-101-第4步：指定CPLD/FPGA器件，如下图所示，选择芯片系列为“CycloneII”，型号为“EP2C35F672C6N”。选择型号时，可直接在列表框中查找，也可通过指定封装方式（Package）为“FBGA”、引脚数（Pincount）为“672”以及速度等级（Speedgrade）为“6”这3个参数值来进行筛选。第5步：向导的后面几步不做更改，直

5、接按Next即可，最后按Finish结束向导。到此即完成了一个项目的新建工作。第6步：新建一个VHDL文件。由于之前建立的项目还是一个空项目，所以接着需要为项目新建文件。执行File->New命令，在“DeviceDesignFiles”选项页中选择“VHDLFile”,然后点击OK按钮。这时自动新建一个名为Vhdl1.vhd的文档，执行File->SaveAs命令，将文档另存为and2gate.vhd文件，结果如图所示。-101-第7步：代码输入。在and2gate.vhd代码编辑窗口内输入以下代码：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entit

6、yand2gateisport(a,b:instd_logic;y:outstd_logic);endand2gate;architecturebehav_and2gateofand2gateisbeginy<=aandb;endbehav_and2gate;第8步：代码的语法检查和编译。通过快捷按钮，对上面的代码进行语法检查和综合，同时在信息（Messages-101-）窗口中显示检查结果，如程序中有错误，也将指出错误的地方以便修正。如果没有错误，则使用快捷按钮进行编译。编译结束后会自动打开一个编译报告（CompilationReport）窗口，如图所示。第9步：仿真。在DE2平台上实现

7、该电路之前，可以先在Quartus软件中对电路进行功能仿真，以测试电路逻辑的正确性。在仿真之前，先要建立一个矢量波形文件，包含输入信号的波形，并指定需要观察的输出信号。执行File->New命令，选择“OtherFiles”选项页中VectorWaveformFile，并单击OK按钮，打开矢量波形编辑器窗口，如下图所示。第10步：另存矢量波形文件为and2gate.vwf。执行Edit->InsertNodeorBus命