基于EDA的FPGA的实验开发板的设计与程序调试课程设计报告 推荐
科技创新结题报告-《基于FPGA多功能实验测试开发板》
1 课题研究目的基于FPGA多功能试验开发板,主要功能是利用FPGA处理模块实现对逻辑门电路的调试。
本项目能提供I/O接口的多组输入输出端,应用AD转换器实现模拟信号向数字信号的转换、同时具有调整输入频率、差分信号的处理等等辅助功能。
FPGA即现场可编程逻辑门阵列,他是在PAL、GAL、EPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路有限的缺点。
FPGA采用了逻辑单元阵列LCA这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB、输出输入模块IOB和内部连线(Internetconect)三个部分。
可以支持一片PROM编辑多片FPGA;串行模式可以采用串行PROM编程FPGA;外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设,由微处理器对其编程。
FPGA具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及使用范围宽等优点,兼容了PLD和通用门阵列优点,可以实现较大规模的电路,编程也很灵活。
2 课题背景本项目主要针对在校大学生在逻辑门电路的设计过程中所遇到的问题而设,经调查得知市场上现有的FPGA学习板不是功能过于单一,就是将FPGA与实验电路集成一体,当学习遇到一定程度并初步具备自主设计能力的时候,这样的学习板显然已经不能满足进一步学习的要求。
本项目将采用FPGA核心板与实验板相分离的结构,核心板主要FPGA芯片和电源、配置芯片和计数器组成,即FPGA的最小系统组成,配有多组的空闲的输入输出端子,并都以核心板的插针引出。
当学生初步具备自主设计能力的时候,可以自主设计实现更复杂功能的实验板,并将核心板插接到自主设计的实验板插座上,即可利用FPGA的所有I/O来组装自己的电路。
3 课题研究主要内容3.1数据采集系统总体设计本实验板能对三路模拟信号和四路光栅信号进行高速同步数据采集,同时预留了20路可扩展I/O接口,并且预留了与计算机可进行通讯的PCI总线接口,方便扩展。
eda课程设计报告
eda课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA(电子设计自动化)的基本概念,掌握EDA工具的使用方法。
2. 学生能运用EDA软件进行电路设计与仿真,理解并掌握数字电路的设计原理。
3. 学生了解并掌握基础的硬件描述语言(如VHDL/Verilog),能完成简单的数字系统设计。
技能目标:1. 学生通过EDA软件的操作,培养电子电路设计、仿真与验证的实际操作能力。
2. 学生通过小组合作完成设计项目,提高团队协作与沟通技巧。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题,具备一定的创新意识和动手能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在EDA课程学习中,培养对电子科学技术的兴趣和探究精神。
2. 学生通过课程实践,增强自信心和成就感,激发进一步学习的动力。
3. 学生在学习过程中,树立正确的工程伦理观念,认识到技术发展对社会的责任和影响。
课程性质:本课程为电子信息工程及相关专业高年级学生的专业核心课程,旨在通过理论与实践相结合的教学,提高学生的电子设计能力。
学生特点:学生已具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和实践欲望,对新技术和新工具充满好奇心。
教学要求:结合学生特点,注重培养实际操作能力,鼓励学生创新思维,提高解决实际问题的能力。
通过课程目标分解,确保学生在知识、技能和情感态度价值观方面的全面成长。
后续教学设计和评估将以此为基础,关注学生的学习成果。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下三个模块:1. EDA基本概念与工具使用- 教材章节:第一章 EDA技术概述,第二章 EDA工具简介- 内容列举:EDA发展历程,常用EDA软件介绍,软件安装与配置,基本操作流程。
2. 数字电路设计与仿真- 教材章节:第三章 数字电路设计基础,第四章 仿真技术- 内容列举:数字电路设计原理,EDA软件电路设计流程,仿真参数设置,波形分析与验证。
3. 硬件描述语言与数字系统设计- 教材章节:第五章 硬件描述语言,第六章 数字系统设计实例- 内容列举:硬件描述语言基础,VHDL/Verilog语法要点,简单数字系统设计方法,设计实例分析与实操。
fpga课程设计报告
第一部分 EDA技术的仿真1、奇偶校验位产生器1.1奇偶校验位的技术要求奇偶校验是通信中常用的一种数据校验方式,试设计一个奇偶校验位产生器,根据输入字节(8位)产生相应的奇偶校验位(1的个数为奇数时输出低电平,即奇校验位为1)和偶校验位(1的个数为偶数时输出高电平,即偶校验位为1)1.2奇偶校验位的原理通过计算数据中“1”的个数是奇数还是偶数来判断数据的正确性。
在被校验的数据后加一位校验位或校验字符用作校验码实现校验。
其生成方法是:奇校验:确保整个被传输的数据中“1”的个数是奇数个,即载荷数据中“1”的个数是奇数个时校验位填“0”,否则填“1”;偶校验:确保整个被传输的数据中“1”的个数是偶数个,即载荷数据中“1”的个数是奇数个时校验位填“1”,否则填“0”。
1.3奇偶校验位的功能及其仿真波形奇偶校验位的功能具体见下表所示:输入8位的二进制序列奇校验位even偶校验位odd1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1其具体实现程序如下所示:module parity(data,odd,even);input [0:7]data;output odd,even;assign odd=^data;assign even=~odd;endmodule根据程序我们得到如下的仿真波形:图1 奇偶校验位仿真波形中国计量学院信息工程学院课程设计报告P.22、十六位数据选择器2.1数据选择器的原理在多路数据传送过程中,能够根据需要将其中任意一路选出来的电路,叫做数据选择器,数据选择器(MUX)的逻辑功能是在地址选择信号的控制下,从多路数据中选择一路数据作为输出信号。
在数据选择器中,我们设定一个控制输入端ENA ,当ENA=1时,电路不能工作,输出Y=0;而当ENA=0时,电路才处于工作状态。
由于我们设计的是16选1数据选择器,因而其有4个数据控制端,即S0,S1,S2,S3,根据这4个控制端的状态有选择性的输出。
eda课程设计--EDA课程设计实验报告
三、方案选择
1、波形函数发生方案对比选择
波形函数发生是本设计的最重要的部分,实现函数发生的途径也有很多,因此必须选择一种易于实现且精度高的方案,以此来提高本设计的实用性。
VARIABLE a: STD_LOGIC;
BEGIN
IF reset='0' THEN
tmp:="00000000";--复位信号为0,置最小值
ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THEN--检测时钟上升沿
IF a='0' THEN--判断a数值,计数。
IF tmp="11111111" THEN
结构图如下图所示:
上图所示的信号发生结构中图中,顶层文件sin.bdf在FPGA中实现,包含两个部分:ROM的地址信号发生器,由6位计数器担任;一个正弦数据ROM,由LPM_ROM模块构成,6位地址线,8位数据线,一个周期含有64个8位数据。LPM_ROM底层是FPGA中的EAB、ESB或M4K等模块。地址发生器的时钟CLK的输入频率F0与每周期的波形数据点数以及D/A输出频率F的关系是:F=F0/64。
tmp:="00000000";--置最小值
a:='0';
ELSE--a为1时,执行递减运算
tmp:=tmp-1;--递减运算
END IF;
END IF;
END IF;
基于FPGA的EDA技术课程设计研究(全文)
基于FPG的ED技术课程设计研究0 引言随着微电子技术的不断进展和制造工艺水平的提高,现代电子产品正在以前所未有的革新速度,朝着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速进展。
ED(Electronic Design utomtion,电子设计自动化)技术正是为了适应这种现状,以缩短电子产品的开发周期,降低开发成本,提高产品竞争力为目的,汲取多学科最新成果而形成的一门新技术。
日趋完善的ED 技术正在逐步取代传统的电子设计方法,广泛应用于工业生产、消费电子、医药卫生、汽车电子、无线通信、仪器仪表等领域。
1 ED技术课程概述ED技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,由计算机自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术,或称为IES/SIC自动设计技术。
①ED技术是一门应用性和实践性很强的课程。
需要掌握四个方面:大规模可编程逻辑器件,硬件描述语言,软件开发工具,实验开发系统。
大规模可编程逻辑器件主要是了解主流的FPG/CPLD厂商及其主要器件,对器件的内部结构可以少讲,不作深入的剖析。
常用的硬件描述语言包括VHDL和Verilog HDL 两种,在教学中应让学生至少掌握一种。
选用不同厂家的可编程逻辑器件需要使用不同的ED软件开发工具。
目前比较流行的、主流厂家的ED 软件工具有lter公司的QurtusⅡ,Xilinx的ISE/ISE-WebPCK Series 和Lttice公司的ispLEVER。
实验开发系统是硬件验证工具。
②ED技术课程设计作为ED技术理论课程的后续实践教学环节,主要教学目的是提高学生的实践动手能力,注重学生的自主设计能力和创新能力的培养,比较全面的掌握ED技术的设计方法和工程开发流程,为毕业后能适应工作岗位打下基础。
eda课程设计实训报告
eda课程设计实训报告一、教学目标本课程的教学目标分为知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标:学生通过本课程的学习,能够掌握eda的基本概念、原理和应用。
技能目标:学生能够熟练使用eda工具,进行电子系统设计和仿真。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣和热情,提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括eda基本概念、eda工具的使用和电子系统设计实例。
教学大纲如下:1.第一章:eda概述学习eda的基本概念、发展历程和应用领域。
2.第二章:eda工具介绍学习主流eda工具的使用方法和技巧。
3.第三章:电子系统设计实例通过具体实例,学习如何使用eda工具进行电子系统设计和仿真。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法:用于讲解eda的基本概念和原理。
2.讨论法:用于引导学生探讨和解决问题。
3.案例分析法:通过分析具体案例,让学生掌握eda工具的使用方法和技巧。
4.实验法:让学生动手实践,提高实际操作能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用权威、实用的eda教材作为主要学习资料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:保障实验课程的顺利进行,让学生充分实践。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试。
1.平时表现:通过课堂参与、提问和讨论等方式评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置适量的作业,评估学生的掌握情况和应用能力。
3.考试:进行期中和期末考试,全面评估学生的知识掌握和运用能力。
评估方式要求客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排教学进度安排如下:1.第一章:eda概述(2课时)2.第二章:eda工具介绍(4课时)3.第三章:电子系统设计实例(6课时)教学时间安排为每周2课时,共计12课时。
fpga 实验报告
fpga 实验报告
这是一份关于 FPGA 实验的报告,主要包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果及分析等内容。
一、实验目的
本次实验的主要目的是熟悉 FPGA 的基本结构及开发流程,掌握 FPGA 的基本设计方法和原理,并提高实验操作技能。
二、实验原理
FPGA 是一种可编程逻辑器件,其原理是利用可编程逻辑单元和可编程互连资源实现数字逻辑电路功能。
FPGA 可以通过编程来实现不同的功能,具有灵活性和可重构性。
三、实验步骤
1.熟悉工具、芯片型号及开发板型号。
2.根据实验要求打开 Vivado 设计套件,创建一个新工程。
3.在工程中创建一个 VHDL 组合逻辑电路,并实现四个 NAND 门的功能。
4.合成电路,并进行布局和布线。
5.下载到 FPGA 开发板上。
6.测试电路功能。
四、实验结果及分析
实验中,我们成功设计并实现了四个 NAND 门,可以进行逻辑与、或、非运算。
并通过仿真和实际测试,验证了电路的正确性。
在布局和布线的过程中,我们也可以看到 FPGA 的内部结构和资源分配情况。
总的来说,这个实验使我们更深入地了解了 FPGA 的基本原理和开发流程,对我们今后的研究和开发工作都有很大的帮助。
fpga实训课程设计
fpga实训课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握FPGA的基本原理与结构,理解数字电路设计的基本流程;2. 学习并运用硬件描述语言(如VHDL/Verilog)进行数字电路设计与仿真;3. 理解FPGA实训项目中涉及的算法与逻辑设计,如计数器、状态机、数字信号处理等。
技能目标:1. 能够独立完成FPGA开发环境的搭建与基本操作;2. 培养学生利用硬件描述语言进行数字电路设计的能力,能够对设计进行调试与优化;3. 培养学生团队协作能力,通过项目实践,学会分析问题、解决问题,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字电路设计及FPGA技术的兴趣,培养良好的学习习惯;2. 培养学生面对困难与挑战时,具备积极的心态和坚持不懈的精神;3. 强化学生的工程意识,培养严谨、求实的科学态度,提高学生的职业素养。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重培养学生动手能力与创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对新技术充满好奇。
教学要求:结合课程特点和学生特点,通过理论教学与实践操作相结合的方式,使学生在掌握基本知识的基础上,提高实际应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效的设计与评估。
二、教学内容1. FPGA基本原理与结构:介绍FPGA的发展历程、基本组成、工作原理,以及FPGA在设计中的优势与应用领域。
教材章节:第一章 FPGA概述2. 硬件描述语言基础:学习Verilog/VHDL基本语法,掌握数字电路设计的基本描述方法。
教材章节:第二章 硬件描述语言基础3. FPGA开发环境搭建:学习FPGA开发工具(如ISE、Quartus等)的使用,掌握FPGA设计流程。
教材章节:第三章 FPGA开发环境与工具4. 数字电路设计与仿真:学习并实践简单的数字电路设计,如门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
教材章节:第四章 数字电路设计与仿真5. 实践项目:开展FPGA实践项目,涵盖计数器、状态机、数字信号处理等应用。
EDA实验设计报告
EDA实验设计报告一、实验名称基于FPGA的数字时钟二、实验目的初步掌握EDA设计环节,通过设计一个数字时钟,加深FPGA的工作原理和开发流程,加强硬件描述语言V erilog的编程能力,为后续学习和竞赛打好基础。
通过设计扩展部分,进一步提高FPGA的设计能力,同时了解软硬件接口的设计,建立起系统设计的概念。
三、实验内容1、数字时钟(1)基本要求用同步时序电路设计实现时、分、秒计数的数字钟,并在数码管上正确显示。
(2)扩展要求1、可以按键清。
;2、支持年月日显示功能,用按键进行年月日和时分秒间显示切换。
3、可对显示内容进行修改,用按键键值代替显示内容,按键键值可自行定义。
2、秒表设计内容:利用5个数码管完成秒表显示功能。
要求:1、精度达100ms;2、可以清零;3、可暂停;4、最大计时为999.9s。
3、跑马灯设计实现8个发光二极管以不同频率(2Hz,1Hz,0.5Hz)循环进行左滚动、右滚动、向中间滚动、向两边滚动、闪动等效果,不同频率显示用按键进行切换。
4、VGA显示设计1、分辨率为1024*768/60Hz、1024*768/75Hz、800*600/60Hz三种。
2、红绿蓝单色、彩色棋盘格、圆等图形以1Hz的速率切换显示;3、8级灰度呈条状递增显示。
四、实验仪器Altera公司:Cyclone II EP2C20Q240 FPGA 及实验箱USB-BLASTER 下载线Quartus II 11.0 开发环境外围电路五、实验内容1、硬件系统图学校实验箱系统图:自制显示电路图:4段数码管X2 74LS138VGA接口电路数码管电路led灯电路2、软件部分顶层设计文件bdf原理图输出模块组成。
控制模块:控制功能模块的开启和关闭,同时控制系统选择输出输出相应模块的信号。
系统选择输出模块:因为实验箱数码管和led灯共用8个端口,由三片锁存器控制,所以该模块可根据控制模块的信号选择开启相应模块的输出和锁存控制端。
EDA课程设计实验报告
《EDA课程设计》报告学号:姓名:班级:指导教师:2013年6 月24日- 2013年7 月5日目录1.引言 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.原理图的设计................................................................................................ 错误!未定义书签。
文件的新建............................................................................................... 错误!未定义书签。
原理图文件XX .Sch的建立 ..................................................................... 错误!未定义书签。
元件库的导入........................................................................................... 错误!未定义书签。
原理图中各元件的布局和连线 (3)3.原理图新元件的设计 (4)元件库XX .Lib文件的建立 (4)原理图元件的画法................................................................................... 错误!未定义书签。
注意事项................................................................................................... 错误!未定义书签。
《EDA技术--FPGA》课程设计
四、设计方案及原理: 数字钟的基本工作原理: 数字钟以其显示时间的直观性、走时准确性而受到了人们的欢迎并很
快走进了千家万户。作为一种计时工具,数字钟的基本组成部分离不开计 数器,在控制逻辑电路的控制下完成预定的各项功能。数字钟的基本原理 方框图如下:
EDA 技术课程设计教学指导书
LSNU:ZHOUDAPENG
《EDA技术--CPLD/FPGA》
课程设计
教 学 指 导 书
周大鹏 编 乐山师范学院 电子信息工程系
1
EDA 技术课程设计教学指导书
前
言
LSNU:ZHOUDAPENG
随着电子技术的高速发展,数字技术也可谓是一日千里。 尤 其 是 九 十 年 代 迅 速 发 展 起 来 的 在 系 统 可 编 程 技 术 ISP,更 使 数 字系统的设计方法发生本质性、革命性变化。为了适应数字技 术的飞速发展,培养出在二十一世纪具有竞争力的电子信息类 的高等人才,采用可编程技术及可编程器件进行数字电路及系 统的设计势在必行。
别显示电路显示出犯规组别。 四、设计方案
根据系统设计要求可知,系统的输入信号有:各组的抢答按钮 A、B、 C、D,系统清零信号 CLR,系统始终信号 CLK,计分复位端 RST,加 分按钮端 ADD,计时预置控制断 LDN,计时使能端 EN,计时预置数 据调整按钮 TA、TB;系统的输出信号有:四个组抢答成功与否的指示 灯控制信号输出口 LEDA、LEDB、LEDC、LEDD,四个组抢答时的计 时数码显示控制信号若干,抢答成功组别显示的控制信号若干,各组计 分动态显示的控制信号若干。本系统应具有的功能有:第一抢答信号的
3
EDA 技术课程设计教学指导书
eda课程设计实验报告
eda课程设计实验报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA(电子设计自动化)的基本概念,掌握EDA工具的使用方法。
2. 学生能运用所学知识,设计并实现基本的数字电路。
3. 学生了解数字电路的设计流程,掌握设计规范,具备初步的电路分析能力。
技能目标:1. 学生能独立操作EDA软件,完成电路的原理图绘制、仿真和布局布线。
2. 学生通过实验报告的撰写,提高实验数据分析、总结归纳的能力。
3. 学生在小组合作中,提高沟通协调能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子科学的兴趣,激发创新意识,增强实践能力。
2. 学生在实验过程中,形成严谨的科学态度,提高问题解决能力。
3. 学生通过课程学习,认识到科技发展对国家和社会的重要性,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的电子设计课程,旨在培养学生的实际操作能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点:六年级学生具有一定的电子知识基础,好奇心强,喜欢动手实践,但需加强对理论知识的理解和应用。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实践能力和创新能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. EDA基本概念与工具介绍- 电子设计自动化原理简介- 常用EDA软件功能与操作方法2. 数字电路设计基础- 数字电路基本元件及功能- 原理图绘制与仿真分析3. 布局布线与PCB设计- PCB设计流程与方法- 布局布线技巧与规范4. 实验报告撰写- 实验数据整理与分析- 实验总结与反思教学大纲安排如下:第一周:- EDA基本概念与工具介绍- 数字电路基本元件及功能第二周:- 原理图绘制与仿真分析第三周:- 布局布线与PCB设计第四周:- 实验报告撰写教学内容与教材关联性:本教学内容与教材《电子技术基础与实践》第六章“电子设计自动化”相关章节紧密相连,确保了教学内容的科学性和系统性。
EDA技术与FPGA应用设计-课程设计
太原理工大学现代科技学院EDA技术与FPGA应用设计课程设计设计名称数字电子钟专业班级学号姓名指导教师张博太原理工大学现代科技学院课程设计任务书注:1.课程设计完成后,学生提交的归档文件应按照:封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交(大张图纸不必装订)2.可根据实际内容需要续表,但应保持原格式不变。
指导教师签名:日期:2016.06.08专业班级 学号 姓名 成绩 数 字 电 子 钟 一、设计名称: 数字电子钟的实现 二、设计要求:设计一个电子钟,具体要求如下: (1) 具有时、分、秒计数显示功能,以24小时循环计时; (2) 具有清零、校时、校分功能; (3) 具有整点蜂鸣器报时功能。
三、设计内容: (1)根据选题要求,进行方案比较,画出系统框图; (2)使用VHDL 语言描述各单元电路; (3)利用Quartus II 10.0软件对单元电路进行编译、仿真、引脚锁定、下载调试; (4)撰写课程设计任务书。
四、CPLD 介绍: (1)FPGA (Field -Programmable Gate Array ),即现场可编程门阵列,它是在PAL 、GAL 、CPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC )领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA 采用了逻辑单元阵列LCA (Logic Cell Array )这样一个概念,内部包括可配置逻辑模块CLB (Configurable Logic Block )、输出输入模块IOB (Input Output Block )和内部连线(Interconnect )三个部分。
现场可编程门阵列(FPGA )是可编程器件。
与传统逻辑电路和门阵列(如PAL ,GAL 及CPLD 器件)相比,FPGA 具有不同的结构,FPGA 利用小型查找表16×1RAM )来实现组合逻辑,每个查找表连接到一个D 触发器的输入端,触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动I/O ,由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块,这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O 模块。
eda技术fpga课程设计
eda技术fpga课程设计一、教学目标本课程旨在通过FPGA设计原理与实践,让学生掌握FPGA的基本知识和应用技能,培养EDA技术应用型人才。
知识目标:使学生了解FPGA的硬件结构和基本工作原理,掌握FPGA的配置和编程方法,理解并应用常见的EDA工具。
技能目标:培养学生使用EDA工具进行FPGA设计的能力,包括逻辑设计、综合、布局布线等,以及能够进行简单的FPGA系统开发。
情感态度价值观目标:培养学生对EDA技术和FPGA应用的兴趣,激发学生的创新意识和实践能力,培养学生团队协作和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括FPGA基本原理、EDA工具使用、FPGA设计与应用等。
第一部分:FPGA基本原理,包括FPGA的硬件结构、工作原理和配置方法。
第二部分:EDA工具使用,包括FPGA逻辑设计、综合、布局布线等基本操作。
第三部分:FPGA设计与应用,包括数字信号处理、数字逻辑设计、嵌入式系统设计等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法。
讲授法:用于向学生传授FPGA基本原理和EDA工具使用方法。
案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解FPGA在实际应用中的重要作用。
实验法:让学生亲自动手进行FPGA设计,培养其实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:教材:选用经典的FPGA教材,为学生提供系统性的理论知识。
参考书:提供相关的FPGA设计和应用方面的参考书籍,丰富学生的知识面。
多媒体资料:制作PPT、视频等教学资料,提高学生的学习兴趣。
实验设备:准备FPGA开发板和相关的实验设备,让学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等,以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其学习态度和理解能力。
作业:布置相关的FPGA设计和应用作业,评估学生对课程内容的理解和应用能力。
基于FPGAeda课程设计
基于FPGAeda课程设计一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握FPGA的基本概念、特点和应用领域;了解FPGA的硬件描述语言(HDL)及其基本语法;熟悉FPGA的图形编程环境及基本操作。
技能目标要求学生能够使用FPGA工具进行简单电路的设计、仿真和验证;能够编写简单的FPGA程序,实现数字信号处理功能。
情感态度价值观目标要求学生培养创新意识,提高团队合作能力,增强对电子工程领域的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括FPGA的基本概念、FPGA的硬件描述语言(HDL)、FPGA的图形编程环境及数字信号处理。
首先,介绍FPGA的基本概念,使学生了解FPGA的定义、特点和应用领域。
其次,讲解FPGA的硬件描述语言(HDL),包括VHDL和Verilog两种语言的基本语法和常用语句,并通过实例让学生动手编写简单的HDL程序。
然后,介绍FPGA的图形编程环境,使学生熟悉FPGA设计流程,掌握基本的FPGA操作。
最后,讲解数字信号处理在FPGA上的实现方法,让学生了解数字信号处理的基本原理,并能够使用FPGA工具实现简单的数字信号处理功能。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
讲授法用于向学生传授FPGA的基本概念、硬件描述语言的语法和数字信号处理的方法。
讨论法用于激发学生的思考,培养学生的创新意识。
案例分析法用于让学生通过分析实际案例,掌握FPGA的设计和验证方法。
实验法用于锻炼学生的动手能力,提高学生对FPGA工具的熟练程度。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材为学生提供FPGA的基本概念、硬件描述语言和数字信号处理的基础知识。
参考书为学生提供更深入的FPGA相关知识,以便学生课后自主学习。
多媒体资料包括教学PPT、视频教程等,丰富学生的学习方式。
实验设备包括FPGA开发板和相关的仿真工具,为学生提供动手实践的机会。
EDA实训报告(FPGA的最小硬件系统设计)
《FPGA最小硬件系统设计》项目设计文档项目名称: 基于EP1K10TC100-3的最小硬件系统设计姓名:代鸿豪院系:应用技术学院专业:电子信息工程(职教)学号: 201015254113指导教师:陈强完成时间: 2012 年 6 月20 日FPGA最小硬件系统设计项目成绩评价表指导教师:年月日目录1 设计项目名称、内容与要求…………………………………1页1.1 设计内容…………………………………………………1页1.2 具体要求…………………………………………………1页2 FPGA最小系统硬件电路整体架构……………………………1页2.1 系统总体原理框图与设计说明…………………………1页2.2 最小系统原理图设计与PCB设计工具介绍……………1页3 FPGA最小系统硬件电路原理图设计…………………………3页3.1 基于Altium Designer的原理图设计流程……………3页3.2 单元电路原理图分析与设计……………………………4页3.3 FPGA最小系统整体电路原理图与元器件清单…………6页4 FPGA最小系统电路 PCB 板设计……………………………6页4.1 基于Altium Designer的PCB设计流程………………6页4.2最小系统电路 PCB 板设计………………………………7页4.3 FPGA最小系统硬件电路整体PCB版图…………………11页5 总结(Closing)……………………………………………12页参考书目(Reference):……………………………………12页附录(Appendix):……………………………………………13页1 设计项目名称、内容与要求1.1 设计内容Altium Designer中以设计项目为中心,一个设计项目中可以包含各种设计文件,如原理图SCH 文件,电路图PCB 文件及各种报表,多个设计项目可以构成一个Project Group(设计项目组)。
EDA实验报告(FPGA)
本科生实验报告实验课程可编程ASIC技术及应用学院名称信息科学与技术学院专业名称信息工程学生姓名曲润泽学生学号201313010418指导教师余小平实验地点5721实验成绩二〇一六年四月二〇一六年五月多路选择器一、实验目的学会使用VHDL语言并熟悉。
学会MAX+plusII或Quartus II的使用。
学会在软件使用图形和文本输入。
二、实验工具MAX+plus II或Quartus II三、实验步骤(一)图形输入1、打开Quartus II,新建一个Graphic Editor file,出现图形输入框。
2、双击鼠标左键,找到所需逻辑器件及输入输出。
按照图(一)所示链接线路并保存。
图(一)3、新建waveform Editor file,并设置a,b为不同周期的时钟,s随意在不同时刻设置为高低电平并保存,注意与上面的.gdf文件名相同。
4、运行仿真,得如下仿真图。
(二)文本输入1、打开Quartus II新建打开VHDL界面,输入程序,并保存名为mux21a.vhdl,程序如下:2、编译。
3、新建波形文件,将上述描述语言进行波形仿真,如下。
4、得结构图如下。
半加器一、实验目的1.熟悉Quartus Ⅱ软件的使用方法及文本设计全过程;2.练习半加器的VHDL程序设计以及功能仿真。
二、实验原理1.示意框图2.程序代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY halfadd ISPORT(a,b:IN BIT;so,co:OUT BIT);END halfadd;ARCHITECTURE a OF halfadd ISBEGINPROCESS(a,b)BEGINso<=NOT(a XOR (NOT b)) AFTER 10ns;co<= a AND b AFTER 10ns;END PROCESS;END a3.真值表三、实验步骤1.新建一个文件夹,取名为h_adder;2.输入源程序。
EDA实验报告
EDA实验报告EDA 实验实验一用原理图输入法设计半加器一、实验目的:1.熟悉利用Quartus Ⅱ的原理图输入方法设计简单组合电路;2.通过一个半加器的设计把握利用EDA 软件进行电子线路设计的详细流程;3.学会对实验板上的FPGA/CPLD 进行编程下载,硬件验证自己的设计项目。
二、实验器材:1、计算机及操作系统2、QUARTUS II 软件三、实验要求:1. 利用原理图输入法对半加器电路进行描述;2. 进行波形仿真测试;3. 严格按照实验步骤进行实验;4. 管脚映射按照芯片的要求进行。
四、实验原理其中a, b 为输入端口,So 与Co 分别为半加器和与进位。
其逻辑表达式为:2. 根据逻辑表达式进行原理图输入。
五、实验步骤:1. 为本项工程设计建立文件夹。
注意文件夹名不能用中文,且不可带空格。
2. 输入设计项目并存盘。
3. 将设计项目设计为工程文件。
4. 选择目标器件并编译。
b a b a b a So ⊕=+=ab Co =5. 时序仿真。
6. 引脚锁定。
7. 编程下载。
实验二用原理图法设计一位、四位全加器一、实验目的:1. 熟悉利用QuartusⅡ的原理图输入方法设计简单组合电路;2. 通过一个半加器的设计把握利用EDA 软件进行电子线路设计的详细流程;3. 学会对实验板上的FPGA/CPLD 进行编程下载,硬件验证自己的设计项目。
二、实验器材:1、计算机及操作系统2、QUARTUS II软件三、实验要求:1.利用原理图输入法对一位全加器电路进行描述;2. 进行波形仿真测试;3. 严格按照实验步骤进行实验;四、实验原理:利用实验一所设计的半加器设计一位全加器;利用设计封装好的一位全加器进行四位全加器的设计。
五、实验步骤:与实验一相同。
六、实验报告:1. 要求画出一位、四位全加器的真值表;2. 分析用半加器实现一位全加器的优点;3. 对波形进行分析,并绘制波形图。
实验三用文本输入法设计D触发器和锁存器一、实验目的:1. 熟悉QuartusⅡ的VHDL 文本设计过程。
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专业课程设计报告课设名称:基于EDA的FPGA实验开发板的设计目录:1、设计任务及内容2、系统硬件设计(要求对系统每部分电路进行介绍)3、系统软件设计(画出程序流程图)4、系统调试5、课程设计总结6、参考文献7、附录(系统硬件原理图以及程序代码)一:设计任务及内容设计任务:基于EDA的FPGA的实验开发板的设计与程序调试。
设计内容:开发板底板和核心板原理图以及PCB的设计,程序的编写与下载调试。
二:系统硬件设计核心板部分1、电源部分:通过5V直流供电,经过电容滤波2、蜂鸣器部分:通过三极管驱动蜂鸣器,可以播放一些简单的音乐3、PS2键盘:可以用作一般通讯目的或者嵌入式系统和片上系统调试4、1602-12964LCD液晶显示屏:LCD模块接口,显示点阵为128x64;一种为T6963控制器的LCD模块5、串口:数据通信,提高数据传输速度6、VGA部分:VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口7、步进电机部分:通过编写程序可以控制步进电机的转速8、LED灯部分:可以通过vhdl语言编程来控制发光二极管按顺序依次点亮9、按键部分:10、数码管部分:11、双排底座:与核心板的链接部分核心板部分1、晶振部分:为芯片提供时钟信号2、排针部分与外部器件的连接部分3、电源部分:为芯片供电4、JTAG部分:与计算机进行数据通信,程序的下载5、核心芯片:FPGA核心部分,控制各模块的工作三:系统软件设计四:系统调试软件仿真:利用quartus2软件将编写好的程序进行时序仿真,得到波形图如下五课程设计总结通过这次课程设计,让我们学会了如何应用AD6这款软件进行原理图与PCB的绘制,期间遇到了很多困难,不过通过查询资料和咨询老师,我们最后还是能够基本上完成了任务。
通过这次课设,学会了很多东西,比如如何自己利用AD6绘制一个元器件,怎么利用AD6进行PCB正方面的设计,怎么布铜等等。
当然只是通过这次课设我们也学会了团队合作的重要性,组员之间分工明确,使得任务完成的更加轻松。
总之,这次可是让我们受益匪浅,感谢学校给我们这次机会,更加感谢刘老师的悉心指导!六参考文献1、sopc-eda实验指导书2、阎石.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,20063、AD6使用指导4、FPGA开发板使用说明书附录:底板原理图与PCB核心板原理图与PCB程序代码:library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY seg70 ISPORT (clk : IN std_logic;rst : IN std_logic;dataout : OUT std_logic_vector(7 DOWNTO 0); --各段数据输出en : OUT std_logic_vector(7 DOWNTO 0)); --COM使能输出END seg70;ARCHITECTURE arch OF seg70 ISsignal cnt_scan : std_logic_vector(15 downto 0 );signal data4 : std_logic_vector(3 downto 0);signal dataout_xhdl1 : std_logic_vector(7 downto 0);signal en_xhdl : std_logic_vector(7 downto 0);begindataout<=dataout_xhdl1;en<=en_xhdl;process(clk,rst)beginif(rst='0')thencnt_scan<="0000000000000000";elsif(clk'event and clk='1')thencnt_scan<=cnt_scan+1;end if;end process;process(cnt_scan(15 downto 13))begincase cnt_scan(15 downto 13) iswhen"000"=> en_xhdl<="11111110";when"001"=> en_xhdl<="11111101";when"010"=> en_xhdl<="11111011";when"011"=> en_xhdl<="11110111";when"100"=> en_xhdl<="11101111";when"101"=> en_xhdl<="11011111";when"110"=> en_xhdl<="10111111";when"111"=> en_xhdl<="01111111";when others=> en_xhdl<="11111110";end case;end process;process(en_xhdl)begincase en_xhdl iswhen "11111110"=> data4<="0000";when "11111101"=> data4<="0001";when "11111011"=> data4<="0010";when "11110111"=> data4<="0011";when "11101111"=> data4<="0100";when "11011111"=> data4<="0101";when "10111111"=> data4<="0110";when "01111111"=> data4<="0111";when others => data4<="1000";end case;end process;process(data4)begincase data4 isWHEN "0000" =>dataout_xhdl1 <= "11000000"; WHEN "0001" =>dataout_xhdl1 <= "11111001"; WHEN "0010" =>dataout_xhdl1 <= "10100100"; WHEN "0011" =>dataout_xhdl1 <= "10110000"; WHEN "0100" =>dataout_xhdl1 <= "10011001"; WHEN "0101" =>dataout_xhdl1 <= "10010010"; WHEN "0110" =>dataout_xhdl1 <= "10000010"; WHEN "0111" =>dataout_xhdl1 <= "11111000"; WHEN "1000" =>dataout_xhdl1 <= "10000000"; WHEN "1001" =>dataout_xhdl1 <= "00011001"; WHEN "1010" =>dataout_xhdl1 <= "00010001"; WHEN "1011" =>dataout_xhdl1 <= "11000001"; WHEN "1100" =>dataout_xhdl1 <= "01100011"; WHEN "1101" =>dataout_xhdl1 <= "10000101"; WHEN "1110" =>dataout_xhdl1 <= "01100001"; WHEN "1111" =>dataout_xhdl1 <= "01110001"; WHEN OTHERS =>dataout_xhdl1 <= "00000011";END CASE;END PROCESS;end arch;。