电子系统设计实验指导书(FPGA基础篇Vivado版)

电子系统设计

实验指导书（FPGA基础篇Vivado

版）

东南大学 电子科学与工程学院

目 录

安全使用规范 ........................................................................................................................................................... 1 实验一：组合逻辑电路设计（一） .......................................................................................................................... 2

一、 实验目的 ......................................................................................................................................................... 2 二、 实验内容 ......................................................................................................................................................... 2 三、 实验要求 ......................................................................................................................................................... 2 四、 实验步骤 ......................................................................................................................................................... 2 五、 实验结果 ......................................................................................................................................................... 5 实验二：组合逻辑电路设计（二） .......................................................................................................................... 7

一、 实验目的 ......................................................................................................................................................... 7 二、 实验内容 ......................................................................................................................................................... 7 三、 实验要求 ......................................................................................................................................................... 7 四、 实验步骤 ......................................................................................................................................................... 7 五、 实验结果 ....................................................................................................................................................... 14 实验三：时序逻辑电路设计（一） ........................................................................................................................ 17

一、 实验目的 ....................................................................................................................................................... 17 二、 实验内容 ....................................................................................................................................................... 17 三、 实验要求 ....................................................................................................................................................... 17 四、 实验步骤 ....................................................................................................................................................... 17 五、 实验结果 ....................................................................................................................................................... 22 实验四：状态机 ..................................................................................................................................................... 17

一、 实验目的 ....................................................................................................................................................... 24 二、 实验内容 ....................................................................................................................................................... 24 三、 实验要求 ....................................................................................................................................................... 24 四、 实验步骤 ....................................................................................................................................................... 24

安全使用规范

无论何时，外部电源供电与USB两种供电方式只能用其中一种，避免因为电压有所差别而烧坏电路板。

采用电压高于5.5V的任何电源连接器可能造成永久性的损害。

插拔接插件前请关闭电路板总开关，否则易损坏器件。

电路板应在绝缘平台上使用，否则可能引起电路板损坏。

不同编码机制不要混接。

安装设备需防止静电。

液晶显示器件或模块结雾时，不要通电工作，防止电极化学反应，产生断线。

遇到正负极连接时需谨慎，避免接反引起开发板的损坏。

保持电路板的表面清洁。

小心轻放，避免不必要的硬件损伤。

实验一：组合逻辑电路设计（一）

一、 实验目的

1． 熟悉Vivado 2014.2的编译环境；

2． 了解在Vivado 2014.2环境下运用Verilog HDL语言的编程开发流程，包括源程序的输入、编译、模

拟仿真及程序下载。

二、 实验内容

1. 简单门电路的实现； 2. 三态门电路。

三、 实验要求

1. 在Vivado 2014.2环境下完成对电路工作情况的仿真模拟； 2. 完成配置程序的下载，并在实验板上对程序进行最终验证。

四、 实验步骤

1. 其他简单门电路的实现

在数字电路中，二输入或门电路、非门电路、与非门电路、或非门电路和异或门电路的逻辑表达式真值表如下所示：

电路逻辑表达式 C1 A&B C2 A B

C3 A

C4 A B

C5 A B

C6 A B

下面分别给出这些门电路的行为描述方式（Behavioral）和逻辑寄存器传输描述方式（RTL）。不难看出，行为描述方式和逻辑表达式十分接近，而寄存器传输描述方式则是以真值表为依据进行编写的。 具体操作步骤如下：

(1) 利用向导，建立一个新项目，工程名为expe1，顶层文件名也指定为gate。 (2) 新建一个Verilog HDL文件。 (3) 在Verilog HDL文件中输入程序：

行为描述方式源程序：

module gate(a,b,c1,c2,c3,c4,c5,c6); input a,b;

output c1,c2,c3,c4,c5,c6; assign c1=a&b;

assign c2= …… 此处隐藏：7648字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……