FPGA应用开发实验指导书-学生版本new - 图文

FPGA应用与开发

实验指导书

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目 录

实验一：Quartus软件操作 .......................................................................................... 4

1.Quartus II 的文本编辑输入法 ........................................................................... 4 2.Quartus II 的图形编辑输入法 ......................................................................... 16 实验二：简单的组合逻辑电路设计.......................................................................... 20

1.四舍五入判别电路............................................................ 错误！未定义书签。 2.控灯电路............................................................................ 错误！未定义书签。 3.优先权排队电路................................................................ 错误！未定义书签。 实验三：显示译码电路.............................................................. 错误！未定义书签。

1.数字循环显示.................................................................... 错误！未定义书签。 2.字母循环显示电路............................................................ 错误！未定义书签。 实验四：BCD码加法电路........................................................... 错误！未定义书签。

1.二进制码到BCD码的转换 ............................................. 错误！未定义书签。 2.1位BCD加法器 .............................................................. 错误！未定义书签。 3.2位BCD加法器 .............................................................. 错误！未定义书签。 实验五：分频器.......................................................................................................... 21

1.偶数倍分频........................................................................................................ 35 2.奇数倍分频........................................................................................................ 37 3.嵌入式锁相环宏功能模块的使用方法............................................................ 38 实验六：触发器与计数器.......................................................................................... 43

1.触发器功能的模拟实现.................................................................................... 43 2.计数器................................................................................................................ 47 3.时钟电路............................................................................................................ 55 实验七：存储器的设计.............................................................................................. 57

1.用LPM实现32×8 RAM .................................................................................. 58 2.用VHDL实现 .................................................................................................. 63 3.用片外RAM实现 ............................................................................................ 64 4.SRAM的应用 ................................................................................................... 66

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实验八 波形发生器设计.......................................................................................... 66

1.加入计数器元件................................................................................................ 67 2.建立存储器初值设定文件................................................................................ 71 3.加入只读存储器 ROM 元件 .......................................................................... 75 4.编辑和编译顶层设计文件................................................................................ 78 实验九：交通灯设计.................................................................................................. 79

1.设计原理............................................................................................................ 79 2.部分程序............................................................................................................ 80 3.具体设计步骤.................................................................................................... 80 实验十：基于DE2的SOPC系统开发........................................................................ 81

1.建立一个新的SOPC系统................................................................................ 81 2.在SOPC Builder中定义目标系统................................................................... 82 3.分配基地址和中断请求优先级........................................................................ 90 4.显示外设的连接关系........................................................................................ 90 5.指定其他的NiosII设定 ................................................................................... 91 6.生成SOPC Builder目标系统........................................................................... 91 7.将目标集成到Quartus项目中 ......................................................................... 92 8.下载硬件设计到目标FPGA ............................................................................ 94 9.使用NiosII IDE开发软件 ................................................................................ 94 附录：.......................................................................................................................... 97

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实验一：Quartus软件操作

Quartus的学习以及了解DE2，通过简单step by step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.Quartus II 的文本编辑输入法

Quartus II 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->New Project Wizard命令，进入新建项目向导。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。

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