北航电气实验FPGA实验报告
fpga实训报告
fpga实训报告引言随着技术的不断发展，电子行业也在迅速进步。
作为电子产品领域的重要组成部分，FPGA（Field Programmable Gate Array）即现场可编程门阵列技术）在近年来受到越来越多的重视。
本文将分享我参与的一次FPGA实训项目的经验和体会。
一、FPGA的基本概念FPGA是一种集成电路芯片，它通过可编程逻辑门阵列构成的，能够实现电路的数字逻辑功能。
与传统的ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）相比，FPGA具有可编程的优势，能够根据需要进行重新编程，具备更高的灵活性和可塑性。
二、实训项目背景本次实训项目是一个基于FPGA的数字信号处理系统设计。
我们小组的任务是设计一个音频信号处理系统，能够实现音频的输入、处理和输出等功能。
这个项目旨在让我们熟悉FPGA开发流程和工具，并锻炼我们的团队协作能力和解决问题的能力。
三、项目过程1.需求分析在开始项目之前，我们首先进行了需求分析。
我们确定了音频输入输出的格式要求，处理功能的要求，以及系统的性能指标。
这一步对于项目的成功实施非常关键，只有明确需求，才能确保后续的设计和开发效果。
2.系统设计在需求分析的基础上，我们开始进行系统设计。
我们首先进行模块拆分，将系统划分为音频输入模块、音频处理模块和音频输出模块。
然后，我们根据每个模块的功能设计相应的电路和逻辑。
3.软件仿真设计好电路和逻辑后，我们使用FPGA开发工具进行软件仿真。
通过仿真，我们可以验证设计的正确性和稳定性。
当发现问题时，我们及时进行修改和优化，直到达到预期的效果。
4.物理综合在软件仿真通过后，我们进行物理综合。
这一步骤将我们的设计映射到实际的硬件资源上，包括将逻辑电路映射到LUT（Lookup Table）、将时序电路映射到寄存器等。
物理综合过程中，我们需要考虑到硬件资源的利用率和系统的性能要求。
5.实际实现完成物理综合后，我们开始进行实际的系统实现。
FPGA实验报告北航电气技术实验
FPGA电气技术实践实验报告院（系）名称宇航学院专业名称飞行器设计与工程（航天）学生学号XXXXXXXX学生姓名XXXXXX指导教师XXXX2017年11月XX日实验一四位二进制加法计数器与一位半加器的设计实验时间：2017.11.08（周三）晚实验编号20一、实验目的1、熟悉QuartusII的VHDL的文本编程及图形编程流程全过程。
2、掌握简单逻辑电路的设计方法与功能仿真技巧。
3、学习并掌握VHDL语言、语法规则。
4、参照指导书实例实现四位二进制加法计数器及一位半加器的设计。
二、实验原理.略三、实验设备1可编程逻辑实验箱EP3C55F484C8 一台（包含若干LED指示灯，拨码开关等）2计算机及开发软件QuartusII 一台套四、调试步骤1四位二进制加法计数器(1)参照指导书实例1进行工程建立与命名。
(2)VHDL源文件编辑由于实验箱上LED指示灯的显示性质为“高电平灭，低电平亮”，为实现预期显示效果应将原参考程序改写为减法器，且”q1<= q1+1”对应改为”q1<= q1-1”，以实现每输入一个脉冲“亮为1，灭为0”。
由于参考程序中的rst清零输入作用并未实现，所以应将程序主体部分的最外部嵌套关于rst输入是否为1的判断，且当rst为1时，给四位指示灯置数”1111”实现全灭，当rst为0时，运行原计数部分。
(3)参照指导书进行波形仿真与管脚绑定等操作，链接实验箱并生成下载文件(4)将文件下载至实验箱运行，观察计数器工作现象，调试拨动开关查看是否清零。
可以通过改变与PIN_P20（工程中绑定为clk输入的I/O接口）相连导线的另一端所选择的实验箱频率时钟的输出口位置，改变LED灯显示变化频率。
并且对照指导书上对实验箱自带时钟频率的介绍，可以通过改变导线接口转换输入快慢，排查由于clk输入管脚损坏而可能引起的故障。
2一位半加器(1)参照指导书实例1进行工程建立与命名。
(2)图形源文件编辑：由于实验箱上LED指示灯的显示性质为“高电平灭，低电平亮”，为实现预期显示效果应将原电路图中两个输出管脚与非门串联以实现原参考输出“高电平亮，低电平灭”。
FPGA实验报告
FPGA实验报告一、实验目的本次FPGA实验目的是通过使用FPGA开发板，了解FPGA的基本原理和应用，培养学生对数字电路设计的基本能力。
二、实验原理FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑芯片，通过在芯片中加入多个查找表、可编程互连和触发器等基本模块，使得用户可以根据实际需求程序设计芯片的逻辑功能和互连关系。
FPGA的主要优点是能快速更新设计并且重配置灵活，而且速度快、功耗低。
本次实验我们使用的FPGA开发板是Xilinx Spartan-6系列，采用的开发环境是Xilinx ISE Design Suite。
三、实验内容1.实验用到的器件及端口我们使用的FPGA开发板上有多个输入输出端口，如LED灯、开关、按键等。
其中LED灯作为输出端口，开关和按键作为输入端口。
实验中，我们通过控制开关的状态，来控制LED灯的亮与灭。
2.设计电路我们的实验电路主要由一个FPGA芯片、多个LED灯、多个开关和按键等组成。
具体设计如下：（插入电路图）3.编写代码我们使用Verilog语言来描述逻辑电路的功能，并将其编写成代码。
代码示例如下：module led_controllerinput wire CLK,input wire [3:0] SWITCH,output reg [7:0] LEDcase(SWITCH)endcaseendendmodule4.烧录代码通过Xilinx ISE Design Suite的工具链，将上述代码综合、实现、生成比特文件。
然后通过JTAG接口将比特文件烧录到FPGA芯片中。
5.实验结果实验结果是通过观察LED灯的亮灭情况来验证代码的正确性。
根据开关的不同状态，LED灯的亮灭也不同。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了FPGA的基本原理和应用，并且使用了Xilinx Spartan-6系列的开发板完成了LED控制的实验。
通过观察LED灯的亮灭情况，验证了我们编写的代码的正确性。
fpga实训报告
fpga实训报告本报告旨在总结和分享我在FPGA实训课程中的学习和实践经验。
我将介绍我在实训过程中所遇到的挑战、学到的知识以及对未来发展的展望。
1. 概述FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，具有灵活性和可重构性，广泛应用于嵌入式系统、数字电路设计和计算机硬件加速等领域。
在本次实训中，我们团队学习了FPGA的基本原理和使用方法，并基于Verilog语言开发了几个具体的项目。
2. 实训内容2.1 FPGA基础知识我们首先学习了FPGA的基础知识，包括FPGA的结构和工作原理、FPGA开发流程、Verilog语言基础等。
通过理论学习和实际操作，我们对FPGA的内部结构和原理有了更深入的了解。
2.2 FPGA开发工具在实训中，我们使用了主流的FPGA开发工具。
通过熟练掌握这些工具的使用，我们能够进行FPGA的设计、仿真和下载等操作，为后续的实验项目做好准备。
2.3 FPGA实验项目在实训过程中，我们完成了多个FPGA实验项目，包括数字逻辑电路设计、时序电路设计、数码管显示、LED闪烁、有限状态机设计等。
通过这些项目，我们将理论知识应用到实际场景中，提高了自己的设计能力和实践能力。
3. 实训经验和收获3.1 团队合作在实训中，我们组成了小组合作完成各项实验项目。
通过合作，我们不仅学会了协作和沟通，还互相帮助解决问题，提高了团队凝聚力和协作能力。
3.2 动手实践FPGA实训的一个重要特点是强调实践操作。
通过大量的实验练习，我们不仅掌握了基本的FPGA开发技能，还了解了FPGA在各个领域中的广泛应用，并在实践中提高了自己的问题解决能力。
3.3 创新思维在一些项目中，我们需要设计和实现独特的功能，这要求我们发挥创新思维，灵活运用所学知识。
通过这个过程，我们培养了创新意识和解决实际问题的能力。
4. 未来展望通过FPGA实训的学习和实践，我对FPGA的应用和发展前景有了更深入的认识和理解。
2016年北航FPGA实验报告分析
电气技术实践可编程逻辑器件FPGA应用开发实验报告姓名班级学号2016年12月电气技术实践报告目录一、实验目的 (1)二、实验要求 (1)三、实验内容 (1)四、实验代码及实验结果 (1)1、4位二进制加法计数器 (1)2、半加器 (3)3、RS触发器 (3)4、数码管十六进制计数器 (5)5、跑马灯 (7)6、键盘电路 (9)7、LED点阵显示 (12)8、多人抢答器 (18)五、实验感想 (21)一、实验目的1、熟悉使用可编程逻辑器件(Altera公司FPGA Cyclone系列EP1C6Q)。
2、熟悉使用硬件描述语言VHDL。
3、掌握FPGA集成环境(Altera公司FPGA QuartusII 9.0)开发流程。
4、熟悉使用核心目标系统板与接口电路等工作原理及其功能模块绑定信息。
5、熟悉并掌握下载线方式和下载文件的选择。
二、实验要求1、学习并掌握文本、图形等输入和时序、功能仿真方法。
2、学习并熟悉门电路、组合电路、时序电路等单一模块功能。
3、学习并设计各种不同状态机逻辑功能。
4、学习并设计由单一模块→较多功能模块集成→系统集成方法。
5、学习并选择多种模式显示(发光二极管显示、米字型数码管显示、七段数码管→动态扫描或静态扫描显示、LED点阵显示各种字符和图形或静止或移动等方式、LCD液晶显示各种字符和图形或静止或移动等方式)。
6、根据自已的兴趣和愿望，可从以下给定的实验目录中选取或自已设定功能题目。
7、实验数目没有要求，关键是看质量，是否是自已编写、调试、实现。
三、实验内容1、按指导书集成开发环境章节操作实现文本编程实例1和图形编程实例2全过程。
2、任选门电路、组合电路、时序电路实验各完成一个其逻辑功能，其实现方案自已规定。
在进行FPGA目标器件输入和输出引脚绑定时，输入引脚绑定高/低电平、单脉冲、各种分频连续脉冲等多种信号，输出引脚可绑定发光二极管、七段数码管、LED 点阵等显示模式。
3、在完成1位十进制计数器的基础上，可增加完成2或3等多位十进制计数器逻辑功能并用多位七段数码管来显示。
FPGA实验报告5篇
FPGA实验报告5篇第一篇：FPGA实验报告FPGA实验报告专业：XXX 姓名：XXX 学号：XX一：实验目的1.熟悉Modelsim和Quartus II软件的运行环境和使用2.熟练使用Quartus II仿真软件生成网表。
3.熟悉FPGA前仿真和后仿真的整个流程。
二：实验内容编写counter计数器，在Quartus II仿真软件中生成网表，再在Modelsim中进行后仿真。
三: 实验步骤1.在Modelsim编写源程序（counter计数器及激励），编译源文件，确保程序的正确性，并进行前仿真，生成波形图如下：附：源程序如下：module counter(q,clk,reset);input clk,reset;output [3:0] q;reg [3:0] q;always @(posedge reset or negedge clk)if(reset)q <= 4'b0;elseq <= q + 1;endmodule module top;reg CLK,RESET;wire [3:0] Q;counter c1(Q,CLK,RESET);initialCLK=1'b0;always#1 CLK=~CLK;initial$monitor($time,“Q=%d”,Q);initialbeginRESET=1'b1;#5 RESET=1'b0;#180 RESET=1'b1;end endmodule 2.新建文件夹，将源程序counter.v放进去。
然后启动Quartus II仿真软件，生成网表。
1）.在【File】下拉菜单中选中New Project Wizard选项，出现对话框。
并指定工程工作目录、工程名称和顶层模块名，如图（a）所示。
2）.添加（Add）counter.v文件。
如图（b）所示。
3）.选择器件系列4）.指定其它ＥＤＡ工具，如图（ｄ）所示。
北航电气技术实践FPGA报告
FPGA实验报告141717一、实验目的1、熟悉使用可编程逻辑器件--Altera 公司FPGA Cyclone ш系列EP3C55F2、熟悉使用硬件描述语言--VHDL3、熟悉FPGA集成环境--Altera公司FPGA Quartusǁ 9或10开发流程4、熟悉并掌握核心目标系统板与接口电路等工作原理及功能模块绑定新信息5、熟悉并掌握下载线方式和下载文件的选择二、实验要求1、学习并掌握文本编辑、图形编辑等输入和时序、功能仿真方法。
2、学习并掌握门电路、组合电路、时序电路等单一模块功能。
3、学习并设计各种不同状态机逻辑功能的电路。
4、学习并设计有单一模块--较多功能模板集成--系统集成的方法。
5、学习并将系统及成功逐一拆分成一个个子功能模块的方法。
6、学习并选择多种模式显示（发光二极管显示、七段数码管--动态扫描或静态扫描显示、LED点阵显示各种字符和图形或静止或移动等方式、LCD字符液晶显示各种字符和图形或静止或移动、TFT-LCD触摸液晶屏显示各种信息等方式）。
7、根据自己的兴趣和愿望，可从给定的实验题目中选取或自己设定功能题目。
8、同组实验者应轮流操作实例实验流程，并实施源程序编写、编译、调试、下载程序和验证实验结果实践环节。
9、利用元件例化语句调用，至少涉及一个有内容、功能较复杂稍大的主、子程序综合应用例程。
功能内容，关键是看质量。
三、实验设备1、可编程逻辑EDA/SOPC实验箱一台。
2、计算机及开发软件Quartusǁ一台套。
四、实验内容1、按指导书7.6集成开发环境使用章节操作顺序实现文本编程实例1和图形编程实例2全过程。
2、分析并运行指导书5.2综合实例，掌握其编程技巧和输入及输出显示方法。
3、任选门电路、组合电路、时序电路实验各完成一个其逻辑功能，其实现方案自拟定。
在运行FPGA目标器件输入和输出引脚绑定时，输入引脚可绑定高/低电平、单脉冲、各种分频连续脉冲等多种信号，输出引脚可绑定发光二极管、七段数码管、LED 点阵等显示模式。
fpga实训报告
fpga实训报告摘要：本实训报告旨在介绍FPGA（现场可编程门阵列）的基本原理和应用。
文章首先介绍了FPGA的概念和发展历程，然后详细阐述了FPGA的结构和工作原理。
接着，报告列举了几个常见的FPGA应用领域，并重点介绍了在数字信号处理和通信系统中的应用。
最后，本报告总结了FPGA在实际项目中的优势和挑战，并展望了FPGA技术的未来发展方向。
1. 引言FPGA是一种可编程的逻辑芯片，具有灵活性高、性能强等特点，因而在数字电路设计和嵌入式系统开发中得到广泛应用。
本实训报告将深入介绍FPGA的原理和应用领域。
2. FPGA的概念和发展历程FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，最早由Xilinx公司于1985年推出。
与传统的固定功能集成电路相比，FPGA可以通过编程实现不同的逻辑功能。
随着技术的发展和需求的增加，FPGA的规模不断扩大，性能也不断提高。
3. FPGA的结构和工作原理FPGA由可编程逻辑元件、输入/输出接口和内部互联网络构成。
可编程逻辑元件由可编程查找表（LUT）、触发器和算术逻辑单元等组成，可以通过配置位流（Configuration Bitstream）来实现不同的逻辑功能。
内部互联网络用于连接各个逻辑元件和输入/输出接口，实现信号的传输和通信。
4. FPGA的应用领域4.1 数字信号处理FPGA在数字信号处理中广泛应用，例如音频和图像处理等。
由于FPGA具有并行计算能力和高速数据处理特性，可以实现实时的信号采集、转换和滤波等功能。
4.2 通信系统FPGA在通信系统中也有重要应用，例如调制解调器、协议转换器和网络路由器等。
通过FPGA的可编程性，可以根据不同的通信标准和协议进行灵活配置和优化设计。
4.3 自动化控制FPGA可应用于自动化控制系统，如工业控制和机器人控制等。
通过实时数据采集和处理，FPGA可以实现高精度控制和实时响应。
fpga实训报告
fpga实训报告一、引言FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑集成电路，通过在硬件设计中使用现场可编程的逻辑门阵列，实现了对硬件电路的灵活配置和重构。
FPGA广泛应用于数字信号处理、通信系统、嵌入式系统等领域。
本篇报告将介绍我在FPGA实训过程中的学习和实践成果。
二、实训目标本次FPGA实训的主要目标是通过学习和实践，掌握FPGA的基本原理和设计流程。
具体的实训内容包括FPGA的基本结构、开发环境的搭建、逻辑电路的设计与实现等。
三、FPGA基本原理1. FPGA的结构FPGA由可编程逻辑单元（CLB）、输入/输出块（IOB）、全局时钟网络（GCLK）、可编程互连网络等构成。
可编程逻辑单元是FPGA的核心，用于实现逻辑功能；输入/输出块用于与外部系统进行数据交互；全局时钟网络用于传播时钟信号；可编程互连网络用于连接逻辑单元和输入/输出块。
2. FPGA的编程语言FPGA的设计可以使用硬件描述语言（HDL）进行开发。
常用的HDL语言有VHDL和Verilog，开发者可以根据需求选择适合的语言进行设计。
四、实训步骤1. 搭建开发环境在开始实训之前，需要搭建好FPGA的开发环境。
首先，安装相应的开发软件，并配置开发板的驱动程序。
接着，将开发板与计算机连接，并确认连接成功。
2. 设计逻辑电路在FPGA实训中，我首先根据实际需求设计了一组逻辑电路。
通过使用VHDL语言，我实现了数字信号的采样和滤波功能。
为了验证设计的正确性，我使用仿真工具进行了逻辑电路的模拟。
3. 烧写程序设计完成后，我将设计好的逻辑电路通过编译器生成可烧写文件。
然后，将可烧写文件烧写到FPGA芯片中，使其能够正确运行设计好的逻辑电路。
五、实训成果通过本次FPGA实训，我深入了解了FPGA的基本原理和设计流程，掌握了VHDL语言的使用，熟悉了FPGA开发环境的搭建和操作。
最终，我成功实现了一组逻辑电路的功能，并通过烧写程序在FPGA上进行了验证。
北航电气技术实践FPGA报告
北航电气技术实践FPGA报告一、引言FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，广泛应用于数字电路设计和嵌入式系统中。
本报告旨在介绍北航电气技术实践课程中关于FPGA的学习和实践情况。
二、学习内容和方法在本课程中，我们学习了FPGA的基本概念、设计流程和相应的开发工具。
通过理论学习和实践操作，我们了解了FPGA的逻辑门、时序设计、硬件描述语言等基本知识，并掌握了使用Verilog HDL进行FPGA设计的方法。
三、实践项目在实践环节中，我们开展了一个基于FPGA的LED灯控制项目。
该项目要求使用FPGA设计一个电路，控制LED灯的亮灭。
通过按下按钮，可以实现LED灯的开关。
首先，我们进行了电路设计和仿真。
根据项目需求，我们设计了一个基于FPGA的计数器电路，通过每按下一次按钮，计数器就加1，当计数器的值为奇数时，LED灯亮；当计数器的值为偶数时，LED灯灭。
然后，我们使用Verilog HDL对电路进行了描述，并进行了功能仿真，以验证电路的正确性。
接着，我们进行了综合和布局布线。
通过综合，我们将Verilog HDL代码转化为逻辑门电路。
然后，我们对逻辑门电路进行布局布线，将逻辑门相互连接，形成电路板的物理布局，并进行布线优化，以提高电路的时序性能。
最后，我们进行了FPGA的烧录和调试。
将完成布局布线的电路通过JTAG接口烧录到FPGA芯片中，并使用开发板上的按钮进行了调试和验证。
通过调试，我们确保了LED灯的控制逻辑和亮灭效果的正确性。
四、实践收获与感悟通过这个FPGA实践项目，我收获了很多。
首先，我对FPGA的基本原理和设计流程有了更深入的理解。
其次，我学会了使用Verilog HDL进行FPGA设计，在实际操作中更加熟悉了FPGA开发工具的使用。
另外，我也意识到了FPGA在数字电路设计中的重要性和灵活性，它可以根据实际需求进行快速的硬件原型设计和验证。
FPGA实验报告
FPGA实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是了解和掌握FPGA的基本原理、主要特点和应用领域，以及学习使用HDL语言进行FPGA设计和开发。
二、实验器材和软件1.实验器材：FPGA开发板、计算机；2. 实验软件：Xilinx Vivado。
三、实验内容1.FPGA基础知识学习首先，我们学习了FPGA的基本原理和主要特点。
FPGA（Field Programmable Gate Arrays）即现场可编程门阵列，是一种可在现场进行编程和重新配置的集成电路。
与常规的固定功能集成电路相比，FPGA具有灵活性和可重构性的优势，因此在各种应用领域得到广泛应用。
2.VHDL语言学习在了解了FPGA基础知识后，我们开始学习使用HDL语言进行FPGA设计和开发。
HDL（Hardware Description Language）即硬件描述语言，是一种用于描述数字电路结构和行为的语言。
在本次实验中，我们主要学习了VHDL（VHSIC Hardware Description Language）语言的基础语法和常用结构，如组合逻辑和时序逻辑。
3.FPGA设计实验基于学习的FPGA和VHDL知识，我们进行了一系列的FPGA设计实验。
首先，我们设计了一个组合逻辑电路，实现了一个两输入AND门的功能。
然后，我们设计了一个时序逻辑电路，实现了一个简单的计数器，能够在每个时钟上升沿时进行计数。
四、实验结果与分析通过实验，我们成功地实现了一个两输入AND门和一个计数器电路。
经过仿真和综合，我们验证了设计的正确性和可行性。
从实验中，我们不仅掌握了FPGA的基本原理和主要特点，也学习了使用HDL语言进行FPGA设计和开发的基本方法。
通过自己动手实验，我们加深了对FPGA的理解，并提高了自己的实践操作能力。
五、实验总结通过本次实验，我们对FPGA的基本原理和主要特点有了更深入的了解，也掌握了使用HDL语言进行FPGA设计和开发的基本方法。
fpga实训报告
fpga实训报告一、实训背景本次FPGA实训是为了让学生们更好地了解FPGA的基本原理和应用，提高学生们的实践能力和创新能力。
本次实训主要包括FPGA的基础知识、Verilog语言的编写、FPGA的设计流程以及数字电路设计等内容。
二、实训内容1. FPGA基础知识在FPGA基础知识方面，我们学习了FPGA的基本概念、工作原理以及常用的开发工具。
通过这部分内容的学习，我们了解到FPGA是一种可编程逻辑器件，它可以根据用户需要进行自定义逻辑电路设计，并且可以通过编程方式进行配置。
2. Verilog语言编写在Verilog语言编写方面，我们首先学习了Verilog语言的基本语法和数据类型，并且通过实例来加深对Verilog语言的理解。
在此基础上，我们还学习了如何使用Verilog语言来描述数字电路，并且通过仿真验证了所编写代码的正确性。
3. FPGA设计流程在FPGA设计流程方面，我们首先学习了数字电路设计中常用的时序图和状态图，并且掌握了如何使用这些图形工具来描述数字电路。
接着，我们学习了如何使用FPGA开发工具进行电路设计、仿真和下载。
通过这部分内容的学习，我们掌握了FPGA设计的基本流程和常用工具。
4. 数字电路设计在数字电路设计方面，我们学习了常用的数字电路设计技术，如组合逻辑电路和时序逻辑电路，并且通过实例来加深对这些技术的理解。
在此基础上，我们还学习了如何使用FPGA开发工具进行数字电路设计，并且通过仿真验证了所设计电路的正确性。
三、实训成果通过本次FPGA实训，我掌握了FPGA的基础知识、Verilog语言编写、FPGA设计流程以及数字电路设计等方面的知识。
同时，我还学会了如何使用FPGA开发工具进行电路设计、仿真和下载。
在实践中，我不断地调试代码和修改错误，并且不断地优化代码结构和性能。
最终，我成功地完成了一个简单的数字时钟设计，并且将其下载到FPGA 板上运行。
四、心得体会通过本次FPGA实训，我深刻地认识到了数字电路设计的重要性和复杂性。
fpga实训报告
fpga实训报告1、实训背景本次FPGA实训旨在提升学员对于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的了解和应用能力。
通过实际操作，加深对FPGA结构、原理和编程的理解，提高在数字电路设计和嵌入式系统开发中的实践能力。
2、实训目标2.1 掌握FPGA的基本原理和工作原理；2.2 熟悉FPGA的开发环境和常用开发工具；2.3 学会使用硬件描述语言（HDL）进行FPGA的设计和编程；2.4 利用FPGA实现数字电路设计和嵌入式系统开发。
3、实训过程与方法本次FPGA实训采用了以下步骤和方法：3.1 理论学习：通过课堂讲解和学习资料，学习FPGA的基本概念、原理和应用领域；3.2 实验操作：通过实验指导书，按照实验流程进行FPGA开发环境的搭建、FPGA设计和编程的实际操作；3.3 问题解决：在实验过程中遇到问题时，通过查阅资料、请教老师和同学等方式解决，保证实验的顺利进行；3.4 实验总结：每个实验结束后，撰写实验总结报告，总结所学到的知识和经验。
4、实训内容4.1 FPGA基础知识学习：包括FPGA的定义、特点、结构和工作原理等内容；4.2 FPGA开发环境搭建：包括安装开发软件、连接开发板和计算机等操作；4.3 硬件描述语言（HDL）的学习和应用：包括Verilog和VHDL的基本语法、模块化设计和状态机的实现等；4.4 FPGA设计和编程实验：包括数电实验、数字系统设计和嵌入式系统开发等；4.5 实验总结和报告撰写：对每个实验进行总结，包括实验目的、步骤、结果和心得体会等。
5、实训成果通过本次FPGA实训，学员们取得了一定的成果：5.1 提高了对FPGA的理解和应用能力；5.2 熟悉了FPGA开发环境和常用工具的使用；5.3 学会了使用HDL进行FPGA设计和编程；5.4 实现了数字电路设计和嵌入式系统开发等应用。
6、实训心得本次FPGA实训让我对FPGA有了更深入的了解，通过实际操作，我不仅学会了使用FPGA开发环境和编程工具，还实现了一些具体的应用。
北航电气实验FPGA实验报告
北京航空航天大学电气实验报告FPGA实验张天130325班学号：13031220一．实验目的略二．实验要求略三．实验设备略四．实验内容略五．实验实例1.实例6-1思考题1：输出信号q3q2q1绑定接口电路的七段数码管或米字型数码管或LED点阵显示？答：思考题2：怎样修改成4位二进制减法计数器，具有清零，启动控制功能等？答：思考题3：把计数器修改成2位或更多位十进制计数功能，再用七段数码管进行显示等？答：2.实例6-2思考题：一位半加器电路采用VHDL语言实验答：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use iee.std_logic_unsigned.all;entity halfadd isport (a,b;in std_logicsum,carry; out std_logic)end entity halfadd;architecture halfadd isbeginsum<=a and(not b)+b and (not a);carry<= a and b;end architecture halfadd;六．实验过程我们组做的是一个利用led点阵规律亮灭变化形成字体，并且字体产生变化，形成“自动化❤”的样子，实现图片如下图：1.实验分析：实验设计思路：本实验的设计思路是利用led灯的辉光效应，利用逐行扫描，在高频情况下就会显示所有行的亮灯，进而形成汉字，并且有时钟计数程序，当时钟数字达到规定值（本实验为111111111b）时，跳转到下一个状态，显示第二个憨子。
每个汉字的颜色由led灯决定，改led矩阵有红绿两种led灯，因此有红绿橙三种颜色显示。
2.实现过程对设计思路的实现并非一帆风顺，最初编写的时候遇到了一些问题。
首先，定义输入输出角是个繁琐的事情（需要定义40+次，每次必须手动），另外，在程序编写过程中，也出现了一些逻辑错误，对于错误，我们仔细逐条语句分析，最终解决了错误，解决过程中也加深了对FPGA的语言逻辑及硬件结构的理解。
北航FPGA实验报告
电气技术实践可编程逻辑器件FPGA应用开发实验报告姓名班级学号2016年12月目录二、实验要求......................................三、实验内容......................................四、实验代码及实验结果............................1、4位二进制加法计数器 .......................2、半加器.....................................3、RS触发器..................................4、数码管十六进制计数器.......................5、跑马灯.....................................6、键盘电路...................................7、LED点阵显示 ...............................8、多人抢答器.................................五、实验感想......................................一、实验目的1、熟悉使用可编程逻辑器件(Altera公司FPGACyclone系列EP1C6Q)。
2、熟悉使用硬件描述语言VHDL。
3、掌握FPGA集成环境(Altera公司FPGAQuartusII9.0)开发流程。
4、熟悉使用核心目标系统板与接口电路等工作原理及其功能模块绑定信息。
5、熟悉并掌握下载线方式和下载文件的选择。
二、实验要求1、学习并掌握文本、图形等输入和时序、功能仿真方法。
2、学习并熟悉门电路、组合电路、时序电路等单一模块功能。
3、学习并设计各种不同状态机逻辑功能。
4、学习并设计由单一模块→较多功能模块集成→系统集成方法。
5、学习并选择多种模式显示(发光二极管显示、米字型数码管显示、七段数码管→动态扫描或静态扫描显示、LED点阵显示各种字符和图形或静止或移动等方式、LCD液晶显示各种字符和图形或静止或移动等方式)。
FPGA实验报告
西南科技大学实验报告课程名称： FPGA技术实验名称基于HDL十进制计数、显示系统设计姓名：学号:班级：指导教师：实验题目一、实验原理1、实验内容：设计具有异步复位、同步使能的十进制计数器，其计数结果可以通过七段数码管、发光二极管等进行显示。
图2.1系统原理图2、模块端口信号说明设计任务表述：输入信号：clk_50m ---系统采样时钟clk -------待计数的时钟clr ---------异步清零信号，当clr=1，输出复位为0，当clr=0，正常计数ena---------使能控制信号，当ena=1，电路正常累加计数，否则电路不工作输出信号：q[6：0]---------驱动数码管，显示计数值的个位COM---------共阳级数码管公共端（接地，电路板原理图）3、以自顶向下的设计思路进行模块划分整个系统主要设计的模块是：十进制计数模块和数码管驱动模块，由于实验板的按键为实现硬件防抖，则需要将按键输入的时钟clk,先通过消抖模块消抖后，再输出至后续使用。
图2.2系统模块划分和引脚连线图由以上分析可知本设计总共包括3个模块：1）十进制计数器（cnt10.v）模块。
2）驱动七段数码管的模块（led.v)。
3）由于实验板上按键需要进行消抖，所以需要一个消抖模块（debounce_module），待计数的时钟clk输入至计数器前，先通过消抖模块。
1）十进制计数器模块（cnt10.v）实验原理输入:CLK -------待计数的时钟CLR ---------异步清零信号，当CLR =1，输出复位为0，当CLR =0，正常计数ENA---------使能控制信号，当ENA=1，电路正常累加计数，否则电路不工作输出：SUM[3:0]---------- 计数值的个位。
即，在CLK上升沿检测到SUM=9时，SUM将被置0，开始新一轮的计数。
COUT ------------计数值的十位进位，即：只有在时钟CLK上升沿检测到SUM=9时，COUT将被置1，其余情况下COUT=0。
fpga实训报告
fpga实训报告引言：FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑设备，它能够通过灵活地重新编程来定制电路功能。
在现代电子工程领域，FPGA已经成为一种非常重要的技术工具。
本文将对FPGA实训进行报告，介绍FPGA的基本概念、实训过程以及所获得的实践经验。
第一部分：FPGA的基本概念1.1 FPGA的原理和结构FPGA是由大量可编程逻辑单元组成的芯片。
这些逻辑单元可以按照需求进行重新编程，从而实现不同的功能。
FPGA还包含了输入输出通道和时钟控制单元，以便与其他器件进行通信。
1.2 FPGA的应用领域FPGA在许多领域都有广泛应用，包括通信、嵌入式系统、图像处理等。
由于其可编程性和灵活性，FPGA能够适应各种应用场景，提供定制化的解决方案。
第二部分：实训过程2.1 实训目标和设计要求在FPGA实训中，我们的目标是设计一个简单的数字电路，并通过FPGA实现其功能。
设计要求包括电路的输入输出规格、时钟频率等。
2.2 设计流程和工具选择在实训过程中，我们采用了一种常用的设计流程，包括需求分析、电路设计、仿真验证和FPGA实现。
为了完成这些任务，我们选择了一款功能强大的FPGA开发工具。
2.3 电路设计和仿真验证在电路设计阶段，我们使用HDL语言描述了所需的逻辑功能，并进行了仿真验证。
通过仿真，我们可以检查设计的正确性，避免在实际实施时出现问题。
2.4 FPGA实现和调试一旦电路设计和仿真验证完成，我们就可以将其加载到FPGA芯片中。
在这个过程中，我们需要进行一些调试和优化，以确保电路能够正常工作。
第三部分：实践经验和收获3.1 掌握FPGA的基本使用方法通过实训，我们掌握了FPGA的基本使用方法，包括工具的操作、HDL语言的编写和仿真验证等。
这对于以后的项目开发和工程实践非常有帮助。
3.2 培养团队合作和沟通能力在实训过程中，我们需要与团队成员合作，共同完成项目。
FPGA实验报告
实验1：状态机实验目的：学习FPGA设计软件教学基本要求：掌握软件流程，掌握状态机编程实验内容提要：设计一个状态机1. 你觉得上面这段代码中，q 到底在怎样变化？（实验1ppt14页）答：在上述代码中，q变化如下：首先判断复位信号 rst 是否为 0，如果是 0 则q复位为0；否则当时钟信号上升沿到来时，将d的值赋给q，再判断a的值，如果a为1，则将b赋值给次态q，如果a为其他值，则将现态q赋给次态q。
2. 本页中，q 到底在怎样变化？（实验1 ppt15页）答：如果异步复位信号rst为0，则q置0；rst不为0时，当时钟上升沿到来时，判断a的值，如果a=1，则将b的值赋给q的次态，如果a是其他值，则将q的现态赋给q 的次态，结束这个判断语句后，将d赋值给q。
3. 画出你理解的这个电路的原理图（ppt16页）4.Out1 out2 out3 out4有什么区别？out1的上升沿与下降沿和50MHz时钟的上升沿始终保持一致,周期变为50MHz时钟的6倍，实现周期扩展；out2的上升沿与clkin的上升沿保持一致，下降沿与out1的上升沿保持一致，可将clkin的数据记录下来以起数据使能作用；out3的上升沿恰好是out2的下降沿，比out2慢一拍，是更适合使用的前端使能；out4的上升沿与out3的下降沿保持一致，可以减少延迟。
2. 红绿灯实验中，该状态机最少几个触发器可以实现？该逻辑情况下红绿灯状态机最少只需8个触发器即可实现。
将3个计时计数触发器合并，并将溢出、使能触发器达成的功能改由计数数值在各状态下的交替变化，使用组合逻辑代替触发器，达成减少触发器使用的设计方案。
实验2 数字钟设计实验目的：掌握FPGA语言设计方法教学基本要求：学习基本的VHDL语言结构和设计实验内容提要：使用VHDL设计一个完整的数字钟实验问题回答：1.现在的时钟是秒时钟，实际系统的时钟是50MHz.那用50MHz的时钟的情况下，仿真1小时要多少时间？如何解决该问题？仿真一小时需要计数器计数3600次，计数脉冲由50MHz的时钟驱动。
FPGA实验报告
实验报告课程名称： FPGA技术实验名称：用状态机实现序列检测器的设计姓名：学号:班级：指导教师：实验题目一、实验原理1、实验目的：用状态机实现序列检测器的设计，并对其进行仿真和硬件测试。
2、实验内容：应用有限状态机设计思路，检测输入的串行数据是否是“010000”，本次实验由顶层文件、串行检测、并行数据转串行、数码管显示四个模块组成。
图3.1整体模块方块图3、序列检测器的原理说明：序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，当序列检测器连续收到一组串行二进制码后，如果这组码与检测器中预先设置的码相同，则输出A，否则输出b。
由于这种检测的关键在于正确码的收到必须是连续的，这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列，直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的对应码相同。
在检测过程中，任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测。
例3-1描述的电路完成对特定的序列数"100101"的检测的部分HDL代码。
当这一串序列数高位在前（左移）串行进入检测器后，若此数与预置的密码数相同，则输出“A”，否则仍然输出“b”。
4、系统共包括4个模块：4.1、并行数据转串行数据模块（xulie.v）1）、输入端口：clk-----系统时钟，由按键K2通过消抖模块后提供。
din6-----6bits输入数据，需在时钟控制下，串行输出。
reset----系统复位信号，当reset=1’b1时，系统输出复位，否则系统正常工作。
2）、输出端口：din----------1bit输出信号3）、操作要求及功能描述：1、异步复位，在时钟控制下，将并行输入数据din6[5:0]，按照din[5]，din[4]，din[3]，din[2]，din[1]，din[0]的顺序输出至串行检测模块的输入端口din。
2、根据设计要求，先画出并行数据转串行数据模块的状态转移图，在此基础上写出HDL代码。
3、比较实验指导书提供并行数据转串行数据模块（xulie.v）的参考代码，总结有限状态机的HDL4.2、串行检测模块（schk.v）1）、输入信号：DIN-----1bit的串行输入数据CLK-----同步输入时钟CLR ------异步清零信号，当CLR=1，系统输出置0，否则，系统正常工作2）、输出信号：AB--------4bits数据，如果系统检测到6’b100101的串行输入，AB=4’b1010，否则，AB=4’b1011。
fpga实训报告
fpga实训报告1. 引言在本次FPGA实训中，我们的目标是学习和掌握FPGA的基本原理和应用。
本报告将详细介绍我们在实训中所进行的实验内容、实验过程和实验结果，旨在总结并分享我们的实训经验。
2. 实验概述本次实验的主要内容包括FPGA基础知识学习、开发环境的搭建、简单逻辑电路的设计与实现、FPGA的时序控制等。
通过这些实验，我们的目标是理解FPGA的内部结构及其工作原理，并能够使用Verilog HDL语言进行简单的逻辑电路设计。
3. 实验步骤与结果3.1 FPGA基础知识学习在实验开始之前，我们先进行了对FPGA基础知识的学习。
通过阅读相关文献和资料，我们了解了FPGA的基本概念、发展历史、优势和应用领域等。
3.2 开发环境搭建接下来，我们搭建了FPGA开发环境，包括安装Vivado开发套件和ModelSim仿真工具。
这些工具为我们后续的实验操作提供了必要的支持。
3.3 简单逻辑电路设计与实现在该实验中，我们采用Verilog HDL语言设计了几个简单的逻辑电路，例如AND门、OR门和优先级编码器等。
通过编写相应的Verilog 代码，并在Vivado中进行综合、布局与布线，最终成功实现了这些逻辑电路的功能。
3.4 FPGA的时序控制在时序控制的实验中，我们通过设计一个简单的时序电路来了解FPGA中时钟信号的生成与分频技术。
我们使用Verilog语言描述了所需的时序逻辑，并通过Vivado的仿真功能验证了设计的正确性。
4. 实验总结与心得通过本次FPGA实训，我们对FPGA的原理和设计有了更深入的了解。
在实验过程中，我们遇到了一些困难和问题，但通过团队合作和老师的指导，我们最终克服了这些困难并取得了良好的实验结果。
5. 展望未来FPGA作为一种灵活可重构的硬件平台，具有广泛的应用前景。
我们希望通过进一步学习和实践，能够在更复杂的FPGA电路设计和应用中有所突破。
同时，我们也希望能够将所学到的知识与经验应用到未来的科研或工程项目中。
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北京航空航天大学电气实验报告FPGA实验张天130325班学号：13031220一．实验目的略二．实验要求略三．实验设备略四．实验内容略五．实验实例1.实例6-1思考题1：输出信号q3q2q1绑定接口电路的七段数码管或米字型数码管或LED点阵显示？答：思考题2：怎样修改成4位二进制减法计数器，具有清零，启动控制功能等？答：思考题3：把计数器修改成2位或更多位十进制计数功能，再用七段数码管进行显示等？答：2.实例6-2思考题：一位半加器电路采用VHDL语言实验答：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use iee.std_logic_unsigned.all;entity halfadd isport (a,b;in std_logicsum,carry; out std_logic)end entity halfadd;architecture halfadd isbeginsum<=a and(not b)+b and (not a);carry<= a and b;end architecture halfadd;六．实验过程我们组做的是一个利用led点阵规律亮灭变化形成字体，并且字体产生变化，形成“自动化❤”的样子，实现图片如下图：1.实验分析：实验设计思路：本实验的设计思路是利用led灯的辉光效应，利用逐行扫描，在高频情况下就会显示所有行的亮灯，进而形成汉字，并且有时钟计数程序，当时钟数字达到规定值（本实验为111111111b）时，跳转到下一个状态，显示第二个憨子。
每个汉字的颜色由led灯决定，改led矩阵有红绿两种led灯，因此有红绿橙三种颜色显示。
2.实现过程对设计思路的实现并非一帆风顺，最初编写的时候遇到了一些问题。
首先，定义输入输出角是个繁琐的事情（需要定义40+次，每次必须手动），另外，在程序编写过程中，也出现了一些逻辑错误，对于错误，我们仔细逐条语句分析，最终解决了错误，解决过程中也加深了对FPGA的语言逻辑及硬件结构的理解。
七.FPGA使用心得在学习FPGA过程中，我获得了很多收获。
首先，由于有单片机的基础，上手过程并不是十分复杂，对于输入输出的理解我没有遇到太多阻碍。
这次学习也验证了我具有短时间内掌握一款新型的芯片的能力。
学习过程中最大的困难就是VDHL语言的编写。
我们以前有c语言的基础，不过学习这种新的语言还是花出了不少时间与精力，现在可以说基本掌握的VDHL的基本写法和思路，能运用到需要的程序中来。
另外，调试的过程能极强地加大对程序的理解及逻辑的构建，在调试中，逐渐明白了以前不懂的东西，对FPGA的工作原理的理解更加透彻了。
不了解的人可能会把FPGA当做一种单片机，但其实，相比于单片机，FPGA 是有很多优势的。
其无固定的硬件结构使其具有远超单片机的灵活性，另外，它的编程方法可以同步进行多个process 使其能同步处理多个进程，因此，它的运算效率大大提高，在当今社会，有很大的利用价值。
八.电气实验总结略附：程序library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity led isport(clk:in std_logic;rst:in std_logic;com:out std_logic_vector(7 downto 0);red:out std_logic_vector(7 downto 0);green:out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture led of led isconstant s0:std_logic_vector(1 downto 0):="00";constant s1:std_logic_vector(1 downto 0):="01";constant s2:std_logic_vector(1 downto 0):="10";constant s3:std_logic_vector(1 downto 0):="11";signal present:std_logic_vector(1 downto 0);signal com1:std_logic_vector(7 downto 0);signal red1:std_logic_vector(7 downto 0);signal green1:std_logic_vector(7 downto 0);signal count:std_logic_vector(9 downto 0);signal zi:std_logic_vector(2 downto 0);beginprocess(rst,clk)beginif(rst='0')then--――系统初始化present<=s0;com1<=(others=>'0');elsif(clk'event and clk='1')thencase present iswhen s0=>if(com1="00000000")thencom1<="11111111";red1<="11111111";green1<="11111111";zi<="000";present<=s0;else if(count="111111111")thencount<=(others=>'0');present<=s1;elsecase zi iswhen "000"=>com1<="00001000";green1<="00000000"; count<=count+1;zi<=zi+1;when "001" =>com1<="00111100"; red1<="00000010"; green1<="00000000"; count<=count+1;zi<=zi+1;when "010"=>com1<="00100100"; red1<="00000100"; green1<="00000000"; count<=count+1;zi<=zi+1;when "011"=>com1<="00111100"; red1<="00001000"; green1<="00000000"; count<=count+1;zi<=zi+1;when "100"=>com1<="00100100"; red1<="00010000"; green1<="00000000"; count<=count+1;zi<=zi+1;when "101"=> com1<="00111100"; red1<="00100000"; green1<="00000000"; count<=count+1;zi<=zi+1;when "110"=> com1<="00100100"; red1<="01000000"; green1<="00000000";zi<=zi+1;when "111"=>com1<="00111100";red1<="10000000";green1<="00000000";count<=count+1;present<=s0;zi<="000";end case;end if;end if;when s1=>if(count="111111111")then --S1模式：从右到左逐个点亮LEDcount<=(others=>'0');present<=s2;else present<=s1;case zi iswhen "000"=>com1<="00100000";red1<="00000001";green1<="00000001";count<=count+1;zi<=zi+1;when "001" =>com1<="00100000";red1<="00000010";green1<="00000010";count<=count+1;zi<=zi+1;when "010"=>com1<="00100110";red1<="00000100";green1<="00000100";count<=count+1;zi<=zi+1;when "011"=>com1<="11110000";green1<="00001000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "100"=>com1<="10101111";red1<="00010000";green1<="00010000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "101"=>com1<="10100100";red1<="00100000";green1<="00100000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "110"=>com1<="10101010";red1<="01000000";green1<="01000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "111"=>com1<="10101111";red1<="10000000";green1<="10000000";count<=count+1;present<=s0;zi<="000";end case;count<=count+1;present<=s1;end if;when s2=>if(count="111111111")then --S2模式：从两边到中间逐个点亮LEDcount<=(others=>'0');present<=s3;elsecase zi iswhen "000"=>com1<="00011000";red1<="00000000";green1<="00000001";count<=count+1;zi<=zi+1;when "001" =>com1<="00010100";red1<="00000000";green1<="00000010";count<=count+1;zi<=zi+1;when "010"=>com1<="01010010";red1<="00000000";green1<="00000100";count<=count+1;zi<=zi+1;when "011"=>com1<="00110011";red1<="00000000";green1<="00001000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "100"=>com1<="00010010";red1<="00000000";green1<="00010000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "101"=>com1<="00011010";red1<="00000000";green1<="00100000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "110"=>com1<="10010010";red1<="00000000";green1<="01000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "111"=>com1<="11110010";red1<="00000000";green1<="10000000";count<=count+1;present<=s0;zi<="000";end case;count<=count+1;present<=s2;end if;when s3=>if(count="111111111")thencount<=(others=>'0');present<=s0;elsepresent<=s3;case zi iswhen "000"=>com1<="00000000";red1<="00000001";green1<="00000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "001" =>com1<="01100110";red1<="00000010";green1<="00000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "010"=>com1<="11111111";red1<="00000100";green1<="00000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "011"=>com1<="11111111";red1<="00001000";green1<="00000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "100"=>com1<="01111110";red1<="00010000";green1<="00000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "101"=>com1<="00111100";red1<="00100000";green1<="00000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "110"=>com1<="00011000";red1<="01000000";green1<="00000000";count<=count+1;zi<=zi+1;when "111"=>com1<="00000000";red1<="10000000";green1<="00000000";count<=count+1;present<=s0;zi<="000";end case;count<=count+1;present<=s3;end if;end case;end if;end process; com<=com1; red<=red1; green<=green1; end;。