FPGA课程设计题目doc资料
fpga课程设计题目
参考题目及内容要求基于FPGA的VGA图像显示控制模块设计
基于FPGA的脉宽调制控制系统设计
基于FPGA的步进细分控制电路设计
基于fpga的AM幅度调制信号发生器设计
基于FPGA的DDS波形发生器
基于FGPA的数字滤波器的实现
基于FPGA的通用异步收发器UART设计
基于FPGA的液晶显示器驱动控制电路设计
基于fpga的ps2键盘控制模拟电子琴电路设计
基于fpga的GPS应用的通信电路设计
基于FPGA的直流电机驱动电路设计
(题目供参考，可以是其他题)
课程设计论文应包含下述内容
0摘要：
1 概述部分：
（1）设计所要实现的功能；
（2）设计所采用的基本思想；
2 系统设计部分
（1）整个设计的组织结构；
（2）各个子单元的设计思路；
（3）各个子单元之间的接口关系；
（4）该设计与其它设计的接口方式等可有关键功能的代码
3 仿真综合部分
（1）关键节点的位置、作用及其测试波形的描述；
（2）I/O引脚的名称、作用及其测试波形的描述；
（3）采用的PLD器件的型号；
（4）片内各种资源的使用情况；
4 结论
5 附录（程序代码）。
最新FPGA题及答案
1、本课程的讲授目标：了解一种新技术EDA；掌握一种设计工具（器件：Altera FPGA软件：Quartus II）；掌握一种语言Verilog HDL。
2、使用Quartus II进行逻辑设计，常用的设计思想的输入方式有：原理图、HDL 等。
3、高级语言C程序经过软件程序编译器形成cpu指令/数据代码流；Verilog HDL程序经过综合器形成电路网表文件4、CPLD是在PAL，GAL等类型器件的基础上发展起来的与或阵列型PLD器件，大多数FPGA采用了查找表结构，其物理结构是静态存储器SRAM.。
5、JTAG边界扫描技术用于对高密度、引脚密集的器件和系统进行测试，如：CPU，DSP，ARM，PLD 等。
同时，JTAG接口也被赋予了更多的功能：编程下载、在线逻辑分析。
6、使用Verilog HDL进行逻辑设计，变量的值有4种状态：0、1、x、z；7、定义逻辑功能的几种基本方法：用assign持续赋值语句定义、用always过程块定义、调用元件（元件例化）。
8、整数按如下方式书写：+/-<size> '<base><value> 即+/-<位宽>'<进制><数字>size 为对应二进制数的宽度；base为进制；value是基于进制的数字序列。
进制有如下4种表示形式：二进制（b或B）、十进制（d或D或缺省）、十六进制（h或H）、八进制（o或O）9、定义reg型标量型变量：reg qout;//变量名qout10、定义wire型向量：wire[7:0] databus；//databus的宽度是8位11、在状态机设计中使用一位热码定义5种状态，并定义状态变量：parameter s0=5’b00001，s1=5’b 00010，s2=5’b 00100，s3=5’b 01000，s4=5’b 10000；reg [4:0] state,next_state;12、在状态机设计中使用顺序码定义5种状态，并定义状态变量：parameter s0=3’b 000，s1=3’b 001，s2=3’b 010，s3=3’b 011，s4=3’b 100；reg [2:0] state,next_state;1、成为IEEE 标准的HDL 有（ CD ）A 、ABEL-HDLB 、AHDLC 、VHDLD 、Verilog HDL2、Quartus II 是 （ A ）公司的（ D ）开发工具。
FPGA课设
FPGA课程设计—数字密码锁学院：专业班级：姓名：学号：页脚内容1FPGA基于Verilog HDL密码锁设计1. 摘要 (3)2. 题目来源: (4)3. 理论分析 (4)4. 实现过程 (5)4.1顶层模块 (5)4.2蜂鸣器模块 (7)4.3显示模块 (8)4.4控制模块 (13)5. 实验结果 (17)5.1顶层模块时序仿真： (17)5.2蜂鸣器时序仿真 (20)5.3显示模块时序仿真： (21)5.4控制模块时序仿真 (23)6. 总结 (27)7. 参考文献 (28)页脚内容21.摘要随着科技的发展数字电路的各种产品广泛应用，传统的机械锁由于其构造的简单，安全性不高，电子密码锁其保密性高，使用灵活性好，安全系数高，使用方便，将会是未来使用的趋势。
本设计使用FPGA设计使设计过程廷到高度自动化，其具有强大的设计功能、测试、仿真分析、管理等功能。
用Verilog HDL可以更加快速、灵活地设计出符合各种要求的密码锁。
本设计基于Verilog HDL语言来设计密码锁，先介绍设计要求和整体设计思想，随后对所使用各模块分别为蜂鸣器模块、显示模块、控制模块、顶层模块进行了介绍，给出各个模块的主要代码，在对各个模块的功能进行仿真。
随着现代科技的日益发展，智能化，自动化技术的成熟将会代替以往的人工手动控制。
密码锁不仅可以有效地提高人们的生活效率，节约生活资源，而且十分安全可靠。
电子密码锁运用电子电路控制机械部分,使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常.大大增加了密码锁得防盗功能。
同时因为电子密码锁不需要携带钥匙,弥补了钥匙极易丢失和仿造的缺陷,方便了锁具的使用。
关键字：页脚内容3密码锁Verilog HDL Quartus II2.题目来源:本设计以007为万能密码在忘记密码时开锁使用。
开始时密码锁处于关闭的状态，输入万能密码将锁打开。
在锁处于打开的状态时设计密码，此时指示灯处于亮的状态，说明锁处于开的状态。
FPGA课程设计
FPGA课程设计报告题目简易电子琴设计及FPGA功能验证院系:电子工程学院专业班级：学生姓名:导师姓名：黄海生起止时间：2012-6-18 至2012-6-292012年6月29日目录1任务.................................................................. 2..2.目的.................................................................. 2.. 3使用环境.............................................................. 2..4. FPGA课程设计详细内容 ................................................ 2.4.1技术规范.......................................................... 2.4.1.1总体描述 .................................................... 2.4.1.2结构框图 .................................. .错误!未定义书签。
4.1.3引脚描述 .................................. .错误!未定义书签。
4.1.3应用范围 (5)4.2设计方案.........................................................5.4.2.1顶层方案设计 ..............................................5.4.2.2顶层模块程序 ............................................... 7.4.3功能验证方案及源程序............................................. 7.4.3.1按键输入控制模块方案设计及源程序 (7)4.3.2控制模块方案设计及源程序 (8)4.3.3LCD驱动模块方案设计及源程序 (11)4.4电路设计及功能仿真报告.......................................... .304.5综合及布局布线报告和引脚分布报告 (21)4.6硬件测试结果报告 (21)5. 课程设计的心得体会 (22)6. 参考资料 (22)1.任务:a设计一个简单电子琴。
FPGA技术课程设计题目
课题一定时闹钟设计要求：设计一个具有系统时间设置和带闹钟功能的24小时计时器中的应用。
电子钟要求如下：（１）计时功能：4位LED数字时钟对当前时间的小时和分钟进行显示，显示的最长时间为23小时59分。
（２）设置并显示新的闹钟时间：用户先按“set”键，再用数字键“0”～“9”输入时间，然后按“alarm”键确认。
在正常计时显示状态下，用户直接按下“alarm”键，则已设置的闹钟时间显示在显示屏上。
（３）设置新的计时器时间：用户先按“set”键，再用数字键“0”－“9”输入新的时间，然后按“time”键确认。
在输入过程中；输入的数字在显示屏上从右到左依次显示。
例如，用户要设置新的时间 12：00，则按顺序输入“l”，“2”，“0”，“0”键，与之对应，显示屏上依次显示的信息为：“1”，“12”；“120”，“1200”。
如果用户在输入任意几个数字后较长时间内，例如5秒，没有按任何键，则计时器恢复到正常的计时显示状态。
（４）闹钟功能：如果当前时间与设置的闹钟时间相同，则扬声器发出蜂鸣声；教学提示:根据上述设计的功能，可以进行功能分割成几大功能模块。
例如，系统可能包含按键去抖模块，用于按键编码的编码器，用于时钟计数的计数器，用于保存闹钟时间的寄存器，用于显示的七段数码显示电路等。
但其中最主要部分的是控制各个部分协同工作的电路，即控制器，以按照设计功能产生适当的时序控制。
课题二波形发生器设计要求：（1）设计并实现一个可产生正弦波、三角波波形发生器。
（2）其工作频率为50MHz，可产生1MHz、2MHz、3MHz、4MHz、5MHz的正弦波、三角波。
所产生波形的幅度、相位均可调整，输出数据的字长为12 bit。
若波形的频率为n MHz，则相位的最小调幅为2π*n/60。
(2)要求进行4级幅度调整，即ROM中存储的数据字长为10 bit，ROM输出的数据分别乘以001、100、011、和100。
教学提示：根据题目所给出的要求，可以计算出设计波形发生器时所需的各项参数。
最新FPGA题及答案
1、本课程的讲授目标：了解一种新技术EDA；掌握一种设计工具（器件：Altera FPGA软件：Quartus II）；掌握一种语言Verilog HDL。
2、使用Quartus II进行逻辑设计，常用的设计思想的输入方式有：原理图、HDL 等。
3、高级语言C程序经过软件程序编译器形成cpu指令/数据代码流；Verilog HDL程序经过综合器形成电路网表文件4、CPLD是在PAL，GAL等类型器件的基础上发展起来的与或阵列型PLD器件，大多数FPGA采用了查找表结构，其物理结构是静态存储器SRAM.。
5、JTAG边界扫描技术用于对高密度、引脚密集的器件和系统进行测试，如：CPU，DSP，ARM，PLD 等。
同时，JTAG接口也被赋予了更多的功能：编程下载、在线逻辑分析。
6、使用Verilog HDL进行逻辑设计，变量的值有4种状态：0、1、x、z；7、定义逻辑功能的几种基本方法：用assign持续赋值语句定义、用always过程块定义、调用元件（元件例化）。
8、整数按如下方式书写：+/-<size> '<base><value> 即+/-<位宽>'<进制><数字>size 为对应二进制数的宽度；base为进制；value是基于进制的数字序列。
进制有如下4种表示形式：二进制（b或B）、十进制（d或D或缺省）、十六进制（h或H）、八进制（o或O）9、定义reg型标量型变量：reg qout;//变量名qout10、定义wire型向量：wire[7:0] databus；//databus的宽度是8位11、在状态机设计中使用一位热码定义5种状态，并定义状态变量：parameter s0=5’b00001，s1=5’b 00010，s2=5’b 00100，s3=5’b 01000，s4=5’b 10000；reg [4:0] state,next_state;12、在状态机设计中使用顺序码定义5种状态，并定义状态变量：parameter s0=3’b 000，s1=3’b 001，s2=3’b 010，s3=3’b 011，s4=3’b 100；reg [2:0] state,next_state;1、成为IEEE 标准的HDL 有（ CD ）A 、ABEL-HDLB 、AHDLC 、VHDLD 、Verilog HDL2、Quartus II 是 （ A ）公司的（ D ）开发工具。
(完整版)FPGA课程设计(最终版)
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 电子琴的设计课程设计目的：《FPGA原理与应用》课程设计的目的是为了让学生熟悉基于VHDL语言进行FPGA开发的全流程，并且利用FPGA设计进行专业课程理论知识的再现，让学生体会EDA技术的强大功能，为今后使用FPGA进行电子设计奠定基础。
课程设计内容和要求设计内容：（1）设计一个八音电子琴。
（2）由键盘输入控制音响，同时可自动演奏乐曲。
（3）用户可以将自己编制的乐曲存入电子琴，演奏时可选择键盘输入乐曲或者已存入的乐曲。
要求每个学生单独完成课程设计内容，并写出课程设计说明书、说明书应该包括所涉及到的理论部分和充足的实验结果，给出程序清单，最后通过课程设计答辩。
时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (1)Abstract (2)1设计意义和要求 (3)1.1设计意义 (3)1.2功能要求 (3)2方案论证及原理分析 (4)2.1实现方案比较 (4)2.2乐曲实现原理 (4)2.3系统组成及工作原理 (6)3系统模块设计 (8)3.1顶层模块的设计 (8)3.2乐曲自动演奏模块的设计 (8)3.3音阶发生器模块的设计 (9)3.4数控分频器模块的设计 (9)4程序设计 (11)4.1VHDL设计语言和ISE环境简介 (11)4.2顶层模块的程序设计 (12)4.3乐曲自动演奏模块的程序设计 (13)4.4音阶发生器模块的程序设计 (13)4.5数控分频模块的程序设计 (14)5设计的仿真与实现 (15)5.1乐曲自动演奏模块仿真 (15)5.2音调发生模块仿真 (18)5.3数控分频模块仿真 (19)5.4电子琴系统的仿真 (20)5.5设计的实现 (22)5.6查看RTL视图 (23)5.7查看综合报告 (25)6心得体会 (31)7参考文献 (32)8附录 (33)摘要随着基于FPGA的EDA技术的发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通信、自动控制用计算机等领域的重要性日益突出。
fpga课程设计
课题一一，设计一个可控的100进制可逆计数器，要求用实验箱下载。
（1）计数器的时钟输入信号周期为200ns。
（2）以十进制形式显示。
（3）有一个复位端clr和两个控制端plus和minus，在这些控制信号的作用下，计数器具有复位、增或减计数、暂停功能。
二，设计思路：由题目可知，可逆计数器有四种工作模式，即清零，加计数，减计数和暂停。
由此，我想到有case语句，这也是整个程序的核心。
三，源代码moduleupdown_count(qout,reset,clk,plus,minus);output[7:0] qout;/*定义一个8位的输出，其目的是低四位和高四位分别表示计数器的个位和十位。
*/input clk,plus,minus,reset;//定义四个输入，时钟，加计数，减计数和清零reg[7:0] qout;//qout的数据类型为寄存器型always @(posedgeclk)//当clk上升沿到来时执行一遍下列程序beginif(!reset) qout<=0;//当reset为低电平时，计数器执行清零功能，否则跳过elsebegincase({minus,plus})//case语句模块，包含加，减和暂停四个模块2'b10:if (qout[3:0]==0)//判断个位是否为零，若不为零，跳到个位减一beginqout[3:0]<=9;//给个位赋值if(qout[7:4]==0) qout[7:4]<=9;//判断十位是否为零，并且给十位赋值elseqout[7:4]<=qout[7:4]-1;//由于个位赋9，相当于向十位借一，因而十位减一endelseqout[3:0]<=qout[3:0]-1;//个位减一/*这一部分是减计数模块，其思路是：首先判断个位是否为零，若为零，则执行后面的程序，个位直接赋9，并且十位减一；否则个位减一*/ 2'b01:if (qout[3:0]==9)//判断个位是否为9，否则跳到个位加一beginqout[3:0]<=0;//若上面个位为9判断成立，则给个位赋值if(qout[7:4]==9) qout[7:4]<=0;//判断十位是否为9，若为9，则赋0elseqout[7:4]<=qout[7:4]+1;//若十位不为9，十位加一endelseqout[3:0]<=qout[3:0]+1;//个位加一/*这一部分是加计数模块，首先判断个位是否为9，若不为9，个位加1；否侧，再判断十位是否为9，若为9，十位赋0，否侧十位加1。
fpga课程设计课题
fpga课程设计课题一、教学目标本课程旨在通过学习FPGA的基本概念、原理和应用，使学生掌握FPGA技术的基本知识和技能，能够运用FPGA设计简单的数字系统，培养学生的创新能力和实践能力。
具体目标如下：知识目标：使学生了解FPGA的基本概念、工作原理和应用领域；掌握FPGA设计的基本流程和方法；掌握VHDL或Verilog硬件描述语言的基本用法。
技能目标：培养学生能够使用FPGA开发工具进行数字系统的设计、仿真和验证；培养学生能够独立完成FPGA硬件电路的搭建和调试。
情感态度价值观目标：培养学生对新技术的敏感性和好奇心，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括FPGA的基本概念、FPGA的设计流程、VHDL和Verilog硬件描述语言、FPGA的应用实例等。
具体安排如下：第1-2课时：FPGA的基本概念和原理。
介绍FPGA的定义、结构、工作原理和应用领域。
第3-4课时：FPGA的设计流程。
介绍FPGA设计的基本流程，包括需求分析、逻辑设计、硬件描述语言编写、仿真验证、综合布局和布线、下载配置等。
第5-6课时：VHDL和Verilog硬件描述语言。
介绍VHDL和Verilog的基本语法、数据类型、逻辑电路描述、模块化和层次化设计方法等。
第7-8课时：FPGA的应用实例。
介绍FPGA在数字系统设计中的应用实例，如数字信号处理器、数字逻辑电路、数字通信系统等。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
讲授法：通过讲解FPGA的基本概念、原理和应用，使学生掌握FPGA技术的基本知识和技能。
案例分析法：通过分析具体的FPGA应用实例，使学生了解FPGA技术在实际工程中的应用和价值。
实验法：通过动手实践，使学生掌握FPGA设计的基本流程和方法，培养学生的创新能力和实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、实验设备、多媒体资料等。
基于FPGA的设计题目
基于FPGA的设计题目1.花样彩灯控制器的设计设计要求:假设输入脉冲为3MHz，控制16只LED发光二极管每隔1s或2s 显示一种花样。
要求显示的花样如下:闪烁2次从LED（0）移位点亮到LED（15）一次全部点亮一次从LED（15）开始逐个熄灭至LED（0）1次闪烁2次。
如果按下清零键时，16只LED均熄灭一次，然后再重新按规律显示。
如果没有按下快/慢选择控制键时，16只LED 发光二极管是以每隔1s进行花样显示，否则按下快/慢键选择控制键时，16只LED发光二极管是以每隔2s进行花样显示。
2.利用FPGA实现一个简单的DDS正弦波发生器（DDS：数字显示示波器）可分解为三个部分来设计：时钟产生模块；地址产生模块；ROM 查找表模块。
实现思路：①首先，由外部晶振引入40MHz的时钟到FPGA内部，进入时钟产生模块，对时钟进行处理并3倍频程后，得到一个稳定精确的120MHz的系统时钟；②然后，地址产生模块在系统时钟的激励下，将频率控制字与累加寄存器输出的数据进行累加，然后把累加的结果作为地址输出给ROM查找表地址；③最后，ROM查找表模块在每个系统时钟的上升沿，按照地址来读取ROM 查找表中的相应的波形采样点数据并输出，该数就是最终的DDS信号。
3.多功能信号发生器的设计设计要求：设计一个多功能信号发生器，能够以稳定的频率产生锯齿波、增减锯齿波、三角波、阶梯波、正弦波和方波等六种信号。
系统有3个波形选择开关和一个复位开关，通过波形选择开关可以选择以上各种不同种类的输出波形；按下复位开关时，系统将复位。
设计实现：由于FPGA只能直接输出数字信号，而多功能信号发生器输出的各种波形均为模拟信号，因此设计信号发生器时，需将FPGA输出的信号通过D/A转换电路将数字信号转换成模拟信号。
多功能信号发生器可由信号产生电路、波形选择电路和D/A转换电路构成。
如下图所示:时钟信号波形输出信号产生电波形选择电路D/A转换电路选择信号4.数字跑表的设计设计要求:设计一个数字跑表，该跑表具有复位、暂停、秒表计时等功能。
基于FPGA的交通灯设计(课程设计)
FPGA综合设计实验报告题目基于FPGA的交通灯控制器的设计作者专业日期 2013年3月29日1.设计任务：基于FPGA的交通灯控制器的设计2.设计要求：（1）十字路口由一条东西方向的主干道和一条南北方向的支干道构成，主干道和支干道均有红、黄、绿3种信号灯；（2）保持主、支干道红、绿交替变换；（3）绿灯转红灯过程中，先由绿灯转为黄灯，5秒后再由黄灯转为红灯；同时对方由红灯转为绿灯；（4）系统需具有复位及特殊情况紧急处理功能。
（5）了解交通灯控制器的工作原理，完成控制器的硬件电路设计及软件设计。
3.总体设计方案：从题目中计数值与交通灯的亮灭的关系如图（1）所示。
当主干道绿灯55秒和5秒黄灯过渡时，支干道必须禁止通行，即支干道红灯亮55+5=60秒；当支干道由红灯转为绿灯时，支干道亮55秒绿灯和5秒黄灯过渡，此时主干道红灯应亮55+5=60秒。
图1 交通灯控制要求4.硬件电路基本原理分析：动态LED显示的设计方法是将不同LED模块的所有的LED的驱动端一对一地连接到一起，而将其公共极（阴极或阳极）分别由不同的IO口来驱动（主要针对7段码和LED点阵模块）。
动态显示方式主要是出于简化电路和产品成本考虑在大多数场合都可以达到用户要求。
动态显示虽然占用的CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。
另外，本设计显示需要使用的是4个七段显示数码管。
在计时结果显示电路中，七段数码管显示部分是一个不容忽视的环节，如若处理不得当，可能引起系统功率过大，产生散热问题，严重时甚至会导致系统的烧毁。
为了解决好以上问题，下面就对七段数码管显示电路做简要的分析和介绍。
通常点亮一个LED所需的电流是5～50 mA，通电的电流愈大，LED的亮度愈高，相对的也会使其寿命缩短。
一般以10 mA的导通电流来估算它所必须串联的阻值，其计算方式参考如图1所示。
图1 单个LED的串接电阻计算方式七段显示器可分为共阳极、共阴极型两种，它们都可以等效成8个LED的连接电路，其中如图2就是共阴极型七段显示器的等效电路和每节LED的定义位置图。
fpga的课程设计题目
fpga的课程设计题目一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握FPGA（现场可编程门阵列）的基本原理、设计和应用。
具体包括：1.知识目标：学生能够理解FPGA的基本结构、工作原理和编程方法；了解FPGA在数字电路设计中的应用和优势。
2.技能目标：学生能够使用FPGA开发工具进行简单的数字电路设计，包括逻辑分析、编码、仿真和下载；能够阅读和理解FPGA相关的技术文档。
3.情感态度价值观目标：培养学生对新技术的敏感性和好奇心，提高学生解决实际问题的能力，培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容教学内容主要包括FPGA的基本原理、FPGA的设计方法和应用实例。
具体安排如下：1.FPGA的基本原理：介绍FPGA的结构、工作原理和编程方法；2.FPGA的设计方法：讲解FPGA的设计流程，包括逻辑分析、编码、仿真和下载；3.FPGA的应用实例：分析FPGA在数字电路设计中的应用和优势，举例讲解FPGA的实际应用。
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，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：讲解FPGA的基本原理和设计方法；2.讨论法：学生讨论FPGA的应用实例和实际问题；3.案例分析法：分析FPGA的实际应用案例，帮助学生理解FPGA的设计和应用；4.实验法：安排实验课程，让学生动手操作FPGA开发工具，进行实际的数字电路设计。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体如下：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的FPGA知识；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的PPT和教学视频，增强课堂教学的趣味性和生动性；4.实验设备：提供FPGA开发板和实验器材，让学生能够动手实践，提高实际操作能力。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等，以全面客观地反映学生的学习成果。
1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问和讨论表现，以考察学生的学习态度和理解能力；2.作业：布置适量的作业，评估学生的完成情况和理解程度；3.考试：进行期中和期末考试，评估学生的知识掌握和应用能力。
【精品】FPGA设计_历史考卷
【精品】FPGA设计_历史考卷（考试时间：90分钟，满分：100分）一、选择题（每题2分，共30分）A. 输入/输出接口B. 内部逻辑块C. 时钟发生器D. 电源管理模块A. Xilinx ISEB. Lattice DiamondC. Altera QuartusD. ModelSimA. 基于FPGA的数字信号处理B. 基于FPGA的通信协议实现C. 基于FPGA的嵌入式系统设计D. 基于FPGA的数字逻辑设计A. 基于FPGA的数字信号处理B. 基于FPGA的通信协议实现C. 基于FPGA的嵌入式系统设计D. 基于FPGA的数字逻辑设计A. 基于FPGA的数字信号处理B. 基于FPGA的通信协议实现C. 基于FPGA的嵌入式系统设计D. 基于FPGA的数字逻辑设计A. 基于FPGA的数字信号处理B. 基于FPGA的通信协议实现C. 基于FPGA的嵌入式系统设计D. 基于FPGA的数字逻辑设计二、判断题（每题1分，共20分）7. FPGA设计中，数字信号处理可以提高设计的速度和性能。
8. FPGA设计中，通信协议实现可以提高设计的灵活性和可扩展性。
9. FPGA设计中，嵌入式系统设计可以提高设计的可靠性和稳定性。
10. FPGA设计中，数字逻辑设计可以提高设计的可维护性和可移植性。
11. FPGA设计中，时钟发生器可以提高设计的速度和性能。
12. FPGA设计中，电源管理模块可以提高设计的可靠性和稳定性。
13. FPGA设计中，内部逻辑块可以提高设计的可维护性和可移植性。
14. FPGA设计中，输入/输出接口可以提高设计的灵活性和可扩展性。
15. FPGA设计中，仿真和验证设计可以提高设计的速度和性能。
三、填空题（每空1分，共10分）16. FPGA设计中，时钟发生器用于产生______信号，为FPGA内部逻辑提供时钟。
17. FPGA设计中，输入/输出接口用于实现FPGA与______设备之间的数据传输。
FPGA习题集及参考标准答案讲解.doc
习题集及参考答案一、填空题1. 一般把 EDA技术的发展分为（）个阶段。
2.FPGA/CPLD有如下设计步骤：①原理图 /HDL 文本输入、②适配、③功能仿真、④综合、⑤编程下载、⑥硬件测试，正确的设计顺序是①（）⑤⑥。
3. 在 EDA工具中，能完成在目标系统器件上布局布线的软件称为（）。
4. 设计输入完成之后，应立即对文件进行（）。
5. 基于硬件描述语言的数字系统设计目前最常用的设计方法称为（）设计法。
6. 将硬件描述语言转化为硬件电路的过程称为（）。
7. IP 核在 EDA技术和开发中具有十分重要的地位，以HDL方式提供的 IP 被称为（）IP 。
8. SOC系统又称为（）系统。
SOPC系统又称为（）系统。
9. 将硬核和固核作为（） IP 核，而软核作为（） IP 核。
10. IP 核在 EDA技术和开发中具有十分重要的地位，以HDL方式提供的 IP 被称为（）。
11. HDL综合器就是逻辑综合的过程，把可综合的VHDL/Verilog HDL 转化成硬件电路时，包含了三个过程，分别是（）、（）、（）。
12. EDA软件工具大致可以由五个模块构成，分别是设计输入编辑器、（）、（）、（）和（）。
13. 按仿真电路描述级别的不同，HDL 仿真器分为（）仿真、（）仿真、（）仿真和门级仿真。
14. 系统仿真分为（）、（）和（）。
15. （）仿真是对设计输入的规范检测，这种仿真通过只能表示编译通过，说明设计满足一定的语法规范，但不能保证设计功能满足期望。
16. （）仿真是对综合后的网表进行的仿真，它验证设计模块的基本逻辑功能，但不带有布局布线后产生的时序信息，是理想情况下的验证。
17. （）仿真是布局布线后进行的后仿真，仿真时考虑了布线延时，和芯片实际的工作情况更加接近。
18. 目前 Xilinx 公司生产的 FPGA主要采用了（）配置存储器结构。
19. 描述测试信号的变化和测试工程的模块叫做（）。
FPGA课程设计题目
1、彩灯控制器设计内容及要求：设计一个彩灯控制器，具体设计要求如下：（1）要有多种花型变化（至少设计5种），led 至少16路（2）多种花型可以自动变化（3）彩灯变换的快慢节拍可以选择（4）具有清零开关（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
2、数字秒表设计内容及要求：设计一用于体育比赛的数字秒表，具体设计要求如下：（1）6位数码管显示，其中两位显示min ，四位显示see ，显示分辨率为0．01 s 。
（2）秒表的最大计时值为59min59．99see 。
（3）设置秒表的复位／启动键，按一下该键启动计时，再按即清0。
依此循环。
（4）设置秒表的暂行／继续键。
启动后按一下暂行，再按继续。
依此循环。
（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
3、交通信号控制系统设计内容及要求：设计一个十字路口交通控制系统设计一个十字路口交通控制系统,,具体设计要求如下：（1）东西（用A 表示）、南北（用B 表示）方向均有绿灯、黄灯、红灯指示，其持续时间分别是40秒、秒、55秒和45秒, , 交通灯运行的切换示意图和时序图分别如图交通灯运行的切换示意图和时序图分别如图1、图2所示。
（2）系统设有时钟统设有时钟,,以倒计时方式显示每一路允许通行的时间。
（3）当东西或南北两路中任一路出现特殊情况时，系统可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即红灯全亮，时钟停止计时，东西、南北两路所有车辆停止通行；当特殊运行状态结束后，系统恢复工作，继续正常运行。
A红亮B黄亮A绿亮B红亮A黄亮B红亮A红亮B绿亮5秒40秒45秒5秒图1 1 交通灯运行切换示意图交通灯运行切换示意图B红CPA绿A黄A红B黄B绿45 S5S 5S 40 S 90 S1S图2 2 交通灯时序图交通灯时序图（4）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
fpga设计与应用-练习题.doc
《FPGA设计与应用》上机练习题与参考答案1．BCD七段显示译码器要求：开始加电时各段全黑。
当EN为1时，根据四路输入信号，在7段LED显示屏上依次显示0~F。
输出为0时，对应段点亮。
例如：输入“0000”，则gfedcba依次为“1000000”，显示屏显示为“0”。
仿真要求：每隔50ns，输入端输入一组数，由“0000”变化到“1111”，显示屏依次显示0123456789AbcdEF。
输入gfedcba 显示0000 1000000 00001 1111001 10010 0100100 20011 0110000 30100 0011001 40101 0010010 50110 0000011 60111 1111000 71000 0000000 81001 0011000 91010 0001000 A1011 0000011 b1100 0100111 c1101 0100001 d1110 0000110 E1111 0001110 Flibrary IEEE;use IEEE.std_logic_1164.all;entity LED isport (data_in : in std_logic_vector (3 downto 0);EN : in std_logic;data_out : out std_logic_vector (6 downto 0));end ;architecture one of LED isbeginprocess(data_in, EN)begindata_out <= (others => '1');if EN='1' thencase data_in iswhen "0000" => data_out <= "1000000"; -- 0 when "0001" => data_out <= "1111001"; -- 1 when "0010" => data_out <= "0100100"; -- 2 when "0011" => data_out <= "0110000"; -- 3 when "0100" => data_out <= "0011001"; -- 4 when "0101" => data_out <= "0010010"; -- 5 when "0110" => data_out <= "0000011"; -- 6 when "0111" => data_out <= "1111000"; -- 7 when "1000" => data_out <= "0000000"; -- 8 when "1001" => data_out <= "0011000"; -- 9 when "1010" => data_out <= "0001000"; -- A when "1011" => data_out <= "0000011"; -- b when "1100" => data_out <= "0100111"; -- c when "1101" => data_out <= "0100001"; -- d when "1110" => data_out <= "0000110"; -- E when "1111" => data_out <= "0001110"; -- F when others => NULL;end case;end if;end process;end ;2．四选一多路选择器要求：根据控制信号选中四路输入信号中的一路，并输出该信号。
FPGA综合实验期末课程设计
FPGA综合实验期末课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握FPGA的基本原理和应用技能，能够综合运用FPGA进行电子系统设计。
具体目标如下：1.掌握FPGA的基本工作原理和结构。
2.熟悉FPGA的编程语言和开发环境。
3.了解FPGA在电子系统中的应用。
4.能够使用FPGA开发工具进行程序设计。
5.能够进行FPGA硬件编程和调试。
6.能够独立完成FPGA综合实验。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.培养学生对新技术的敏感性和持续学习的意识。
3.培养学生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以下几个部分：1.FPGA的基本原理和结构。
2.FPGA的编程语言和开发环境。
3.FPGA在电子系统中的应用案例。
4.FPGA综合实验的设计和实现。
具体的教学内容安排如下：第一章：FPGA概述1.1 FPGA的基本原理1.2 FPGA的结构和分类1.3 FPGA的应用领域第二章：FPGA编程语言2.1 硬件描述语言（HDL）2.2 VHDL语言的基本语法2.3 Verilog语言的基本语法第三章：FPGA开发环境3.1 FPGA开发工具的使用3.2 设计流程和步骤3.3 FPGA硬件编程和调试第四章：FPGA应用案例4.1 数字信号处理应用4.2 数字通信应用4.3 嵌入式系统应用第五章：FPGA综合实验5.1 实验目的和意义5.2 实验内容和步骤5.3 实验结果和分析三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：讲解FPGA的基本原理和应用案例。
2.讨论法：引导学生进行问题讨论和思考。
3.案例分析法：分析具体的FPGA应用案例。
4.实验法：进行FPGA综合实验的设计和实现。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：《FPGA综合实验》2.参考书：相关的FPGA技术书籍3.多媒体资料：PPT课件、实验视频等4.实验设备：FPGA开发板、编程器等教学资源的选择和准备将充分支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
(完整版)FPGA毕业课程设计--交通灯
目录1.设计思路 (1)1.1设计思想 (1)1.2 系统功能与要求 (1)1.3总体设计 (2)2.主要模块设计程序 (4)2.1时基脉冲发生模块 (4)2.2技术及红绿灯控制模块 (5)2.3译码模块 (9)2.4主程序 (11)3. 所实现功能说明 (14)3.1实现功能 (14)3.2仿真波形 (14)4. 所设计原理图及故障分析 (15)5.心得体会 (17)参考文献 (18)附录1 元件清单 (19)附录2 管脚 (20)1.设计思路1.1设计思想交通灯是城市交通监管系统的重要组成部分，对于保证机动车辆的安全运行，维持城市道路的顺畅起到了重要作用。
目前很多城市交叉路口的交通灯实行的是定时控制，灯亮的时间是预先设定好的，在时间和空间方面的应变性能较差，一定程度上造成了交通资源的浪费，加重了道路交通压力。
本文在EDA技术的基础上，利用FPGA的相关知识设计了交通灯控制系统，可以根据实际情况对灯亮时间进行自由调整，整个设计系统通过Max+PlusⅡ软件进行了模拟仿真，并下载到FPGA器件中进行硬件的调试，验证了设计的交通信号灯控制电路完全可以实现预定的功能，具有一定的实用性。
1.2 系统功能与要求交通灯控制器控制两个主干道交叉路口的交通，路口车辆多，直行信号、左转弯信号分开显示，a，b两个主干道的通行时间相等，其中指示直行的绿灯亮30 s，指示左转弯的绿灯亮12 s，绿灯变至红灯时，黄灯亮3 s，以便于车辆能停在停车线内，红灯信号的最后 3 s相应的黄灯也同时亮，以便提示驾驶人员准备起步。
在两个主干道路口都配备传感器用来检测有无车辆通行。
当两个主干道都有车辆时，自动处于主干道a绿灯，主干道b红灯的状态，然后轮流切换通行。
当主干道a无车辆时，自动处于主干道b绿灯，主干道a红灯的状态；反之亦然，以提高通行效率。
所设计的交通信号灯控制电路，主要适用于在两条干道汇合点形成的十字交叉路口，路口设计两组红绿灯分别对两个方向上的交通运行状态进行管理。
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1、彩灯控制器设计
内容及要求：
设计一个彩灯控制器，具体设计要求如下：
（1）要有多种花型变化（至少设计5种），led至少16路
（2）多种花型可以自动变化
（3）彩灯变换的快慢节拍可以选择
（4）具有清零开关
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2、数字秒表设计
内容及要求：
设计一用于体育比赛的数字秒表，具体设计要求如下：
（1）6位数码管显示，其中两位显示min，四位显示see，显示分辨率为0．01 s。
（2）秒表的最大计时值为59min59．99see。
（3）设置秒表的复位／启动键，按一下该键启动计时，再按即清0。
依此循环。
（4）设置秒表的暂行／继续键。
启动后按一下暂行，再按继续。
依此循环。
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3、交通信号控制系统设计
内容及要求：
设计一个十字路口交通控制系统,具体设计要求如下：
（1）东西（用A表示）、南北（用B表示）方向均有绿灯、黄灯、红灯指示，其持续时间分别是40秒、5秒和45秒, 交通灯运行的切换示意图和时序图分别如图1、图2所示。
（2）系统设有时钟,以倒计时方式显示每一路允许通行的时间。
（3）当东西或南北两路中任一路出现特殊情况时，系统可由交警手动控制立即进入特殊运行状态，即红灯全亮，时钟停止计时，东西、南北两路所有车辆停止通行；当特殊运行状态结束后，系统恢复工作，继续正常运行。
图1 交通灯运行切换示意图
B红
CP
A绿
A黄
A红
B黄
B绿
5S
5S
图2 交通灯时序图
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4、简易密码锁设计
内容及要求
设计一个4位串行数字锁。
（1）开锁代码为4位二进制，当输入代码的位数与锁内给定的密码一致，且按规定程序开锁时，方可开锁，并点亮一个指示灯。
否则进入“错误”状态，并发出报警信号。
（2）锁内的密码可调，且预置方便，保密性好。
（3）串行数字锁的报警由点亮一个灯，直到按下复位开关，报警才停下。
此时，数字锁又自动等待下一个开锁状态。
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5、出租车计价器设计
内容及要求
（1）设一个出租车自动计费器，计费包括起步价、行驶计费和等待计费三个部分，用4个数码管显示出金额数目，最大值为999.9元，最小计价单位为0.1元。
行驶里程在3公里范围内且等待时间未超过三分钟时按起步价8元计费；行驶里程超过三公里后按每公里2元收费；等待时间超过三分钟后按每分钟1元收费。
等待时间用两个数码管显示，最大值为59分钟。
总费用=起步价+（里程-3km ）*里程单价+（等待时间-3）*等候单价
（2）能够实现的功能：
显示汽车行驶里程：用四位数字显示，单位为km 。
计程范围为0~99km ，计程分辨率为1km 。
显示等候时间：用两位数字显示分钟，单位为min 。
计时范围为0~59min ，计时分辨率为1min 。
显示总费用：用四位数字显示，单位为元。
计价范围为999.9元，计价
分辨率为0.1元。
（3）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
12、8人抢答电路设计
内容及要求
完成8人抢答电路设计。
（1）按键用作抢答输入，顺序编号1～8；
（2）数码管显示抢答得胜的号码；
（3）由控制信号决定新一轮抢答的开始；
（4）工作时钟100Hz即可；
（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
13、7人表决电路设计
内容及要求
完成7人表决电路设计，LED灯表示通过、否决。
（1）开关表示赞成与否，1～8编号（1赞成）；
（2）LED显示表决的结果；
（3）数码管分别显示赞成、否决的人数；
（4）工作时钟100Hz即可；
（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
14、7分频时钟产生电路设计
内容及要求
完成7分频电路。
（1）将输入时钟进行7分频；
（2）工作时钟1hz；
（3）分频信号点亮LED，工作时钟0～7计数显示于数码管；
（4）复位时分频信号无输出；
（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
15、七段显示器动态扫描电路设计
内容及要求
1）设计一个七段数码管动态扫描电路。
数码管个数为6个，共阳极接法。
2）设计一电路，控制上述电路实现“123456”6个数字的显示，要求显示方式为：
（1）自左至右逐个点亮数码管，最后全亮；再重复以上动作，每次变化时间间隔为1秒。
（2）自左至右点亮数码管，每次只点亮一个，最后全息灭，再重复以上动作，每次变化时间间隔为1秒。
（3）先中间两个点亮，再依次向外点亮；全亮后，再依次向中间熄灭；重复上述步骤，每次变化时间间隔为1秒。
（4）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
16、数字钟设计
内容及要求
设计一数字钟，具体要求如下：
（1）以时、分、秒形式显示；
（2）二十四小时循环
（3）具有复位功能
（3）有时间校准和调时功能
（4）具有整点报时功能（声光同时提示）
（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
17、电子琴1设计
内容及要求
设计一电子琴，具体要求如下：
（1）具有8个按键，当按下某一个按键的时候，能够演奏8个音符之一：高音1、中音1、2、3、4、5、6、7。
（2）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
18、电子琴2设计
内容及要求
设计一电子琴，具体要求如下：
（1）具有8个按键，当按下某一个按键的时候，能够演奏8个音符之一：低音1、高音1、2、3、4、5、6、7。
程设计本身提交一篇课程设计报告。
19、音乐播放器
内容及要求
设计一音乐播放器，具体要求如下：
（1）人选一首歌曲播放，要求有“播放”、“停止”按键。
（2）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
备注：不可选择梁祝、两只老虎、两只蝴蝶、万水千山总是情等歌曲。
21、数字频率计设计
内容及要求
设计一能测量方波信号频率计，具体要求如下：
（1）测量的频率范围是0 999999Hz。
（2）设置两个按钮，一个供“开始”及“停止”用，一个供系统“复位”用。
（3）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
22、可变周期脉冲发生器的设计
内容及要求
设计一个周期和输出个数可调的脉冲发生器，具体要求如下：
（1）默认情况下，输出一个周期为1KHz，占空比为50%的脉冲；
（2）可对脉冲的高电平和低电平的延续时间进行调整；调整步长自定；
（3）可设置脉冲输出的个数。
设置完后，在数码管上显示剩余输出的脉冲个数；
（4）系统时钟使用实验箱提供的时钟
（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。
24、温度报警器的设计
内容及要求
试设计一个温度报警器，具体要求如下：
（1）当温度高于上限时，提示“H”，当温度低于下限时，提示是“L”，范围内时，显示“OK”。
程设计本身提交一篇课程设计报告。
25、洗衣机控制器的设计
设计内容及要求：
（1）设计一个电子定时器，控制洗衣机作如下运转：定时启动—>正转20秒->暂停10秒->反转20秒->暂停10秒->定时未到回到“正转20秒暂停10秒……”，定时到则停止；
（2）若定时到，则停机发出音响信号；
（3）用两个数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机；洗涤过程由“开始”信号开始；
（4）三只LED灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。
（5）完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、仿真、下载验证等，最后就课程设计本身提交一篇课程设计报告。