FPGA实验报告

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FPGA实习报告

FPGA实习报告一、实习概况本次实习我进入了一家高科技公司，参与了FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）相关的项目。

通过与团队成员合作，我了解了FPGA的基本知识和应用，并在项目中完成了一些任务。

在这次实习中，我学到了很多东西，也发现了自己的不足之处。

二、FPGA介绍FPGA是一种可编程逻辑器件，与ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）相比，FPGA具有灵活性高、开发周期短等优点。

它可以根据需要进行编程，实现各种逻辑功能。

由于其广泛应用于通信、计算机、医疗等领域，我对FPGA技术充满了兴趣。

三、项目任务在本次实习中，我主要参与了一个数字信号处理项目。

具体任务如下：1. 学习FPGA编程语言：我首先学习了FPGA的编程语言，包括VHDL （VHSIC Hardware Description Language）和Verilog HDL（Hardware Description Language）。

这两种语言可以用于描述硬件电路，并在FPGA上实现。

3.进行性能优化：为了提高数字滤波器的性能，我进行了一系列优化工作。

首先，我对代码进行了优化，减少了资源占用和功耗。

同时，我对硬件设计进行了优化，使用并行计算等技术提高了滤波器的运算速度。

四、实习心得1.学到了很多知识：通过这次实习，我学到了很多关于FPGA的知识，包括编程语言、硬件设计、性能优化等方面。

这些知识对于我今后的学习和工作都有很大的帮助。

2.提高了动手能力：在项目中，我需要从零开始设计和实现一个数字滤波器。

通过不断的尝试和实践，我提高了自己的动手能力和解决问题的能力。

3.感受到了团队合作的重要性：在项目中，我和团队成员密切合作，共同解决了很多技术难题。

这让我意识到团队合作的重要性，团队的力量会比个人更加强大。

4.发现了自己的不足之处：在实习中，我发现了自己在硬件设计和性能优化方面的不足之处。

fpga 实验报告

fpga 实验报告FPGA实验报告引言：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开发中。

本实验报告旨在介绍FPGA的基本原理、应用领域以及实验过程和结果。

一、FPGA的基本原理FPGA由可编程逻辑单元（PLU）和可编程互连资源（ICR）组成。

PLU是FPGA 的核心，由逻辑门、寄存器和查找表等组成，通过编程可以实现不同的功能。

ICR用于连接PLU之间的信号线，实现不同模块之间的通信。

FPGA的可编程性使其具有灵活性和可重构性，适用于多种应用场景。

二、FPGA的应用领域1. 数字电路设计：FPGA可以实现各种数字电路，如逻辑门、加法器、乘法器等。

其可重构性使得电路设计师可以在硬件开发过程中进行快速迭代和调试，提高开发效率。

2. 通信系统：FPGA广泛应用于通信系统中的信号处理和协议转换等功能。

通过编程实现不同的通信协议，提高系统的兼容性和灵活性。

3. 图像处理：FPGA在图像处理领域有着广泛的应用。

通过并行计算的能力，可以实现实时图像处理和图像增强等功能，提高处理速度和效果。

4. 汽车电子：FPGA在汽车电子领域的应用越来越广泛。

例如，用于驾驶辅助系统、车载娱乐系统和车身控制等方面，提高汽车的安全性和性能。

三、实验过程和结果本次实验旨在设计一个简单的数字电路，并在FPGA上实现。

首先，我们使用HDL（Hardware Description Language）编写了一个4位二进制加法器的逻辑电路描述。

然后，使用FPGA开发工具将逻辑电路描述烧录到FPGA芯片中。

在实际操作中，我们按照实验指导书的步骤进行了硬件连线和编程配置。

通过FPGA开发工具提供的仿真功能，我们验证了逻辑电路的正确性。

在实际测试中，我们输入了两个4位的二进制数，并观察了输出结果。

实验结果表明，FPGA成功实现了4位二进制加法器的功能。

四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了FPGA的基本原理和应用领域。

fpga实验报告

fpga实验报告FPGA实验报告引言随着科技的发展和计算机应用的广泛应用，人们对于计算机硬件的需求也越来越高。

在这个背景下，FPGA（Field Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑器件，被广泛应用于数字电路设计和嵌入式系统开发。

本篇文章将就FPGA的基本原理、实验设计和实验结果进行探讨。

一、FPGA的基本原理FPGA是一种可编程逻辑器件，它由一系列可编程逻辑单元（PLU）和可编程互连资源（PIM）组成。

PLU可以根据用户的需求进行编程，实现不同的逻辑功能。

PIM则用于连接不同的PLU，构成用户所需的电路结构。

FPGA的可编程性使得它能够根据不同的应用需求进行灵活的配置和重构，具有很高的可扩展性和适应性。

二、FPGA实验设计在FPGA实验设计中，我们通常需要进行电路设计、编程和仿真等步骤。

1. 电路设计FPGA实验中的电路设计是实验的核心环节。

我们需要根据实验要求，设计出符合要求的逻辑电路。

在设计过程中，我们可以使用硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL来描述电路结构和功能。

通过对电路进行分析和优化，我们可以得到满足实验要求的电路设计。

2. 编程在电路设计完成后，我们需要将电路设计转化为FPGA可识别的编程文件。

这一步骤通常使用专门的软件工具来完成，如Xilinx ISE或Quartus II。

通过这些软件工具，我们可以将电路设计转化为FPGA可执行的bit文件。

3. 仿真在将编程文件下载到FPGA之前，我们通常需要进行仿真验证。

通过仿真，我们可以验证电路设计的正确性和性能。

仿真可以帮助我们发现潜在的问题和错误，从而提前解决，确保实验的顺利进行。

三、FPGA实验结果在实验过程中，我们通过将编程文件下载到FPGA上，使其实现我们设计的逻辑电路。

通过实验，我们可以获得电路的输出结果，并对其进行验证和分析。

1. 输出验证通过与设计预期结果进行比对，我们可以验证电路的输出是否符合预期。

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。

FPGA实验报告

南京理工大学泰州科技学院FPGA系统设计实验报告教材名称：FPGA系统设计与应用开发指导教师：周莉莉实验室：4401学院（系）：电子电气工程学院专业班级：10电信（1）班姓名：周根生朱守超学号：1002040149 1002040150实验学期：2013-2014学年第一学期总评成绩：教师签字：南京理工大学泰州科技学院FPGA系统设计实验报告目录实验一Max+plusII原理图设计输入 (1)实验二简单逻辑电路设计与仿真 (6)实验三组合逻辑电路设计（一） (11)实验四组合逻辑电路设计（二） (16)实验五有限状态机的设计 (26)实验六数字频率计 (32)南京理工大学泰州科技学院FPGA系统设计实验报告课程： FPGA系统设计班级：10电信1班姓名：周根生朱守超学号：10020401491002040150指导教师：周莉莉实验日期：实验题目：Max+plusII原理图设计输入成绩：一、设计任务采用原理图设计输入法，设计一个具有四舍五入功能的电路，其输入为4位二进制数，要求输入大于或等于0101时，电路输出为高电平，小于0101时电路输出为低电平。

二、设计过程根据设计要求列出四舍五入的真值表，如图1.1所示。

图1.1 四舍五入真值表由图1.1可得化简的表达式为OUT=A+BD+BC,由逻辑表达式可知，要设计的电路图有四个输入端（A,B,C,D）和一个输出端OUT,整个电路由两个2输入端的与门和一个3输入的或门组成。

启动MAX+plusII，新建Graphic Editor file文件，后缀为.gdf。

在编辑界面空白处双击左键，出现输入元件对话框如图1.2所示，在Symbol Name栏中直接输入元件的符号名OK，输入端（input）,输出端（output）,连接电路如图1.3所示。

图1.2 操作图1.3 原理图芯片型号选择单击Assign，选择Device，如图1.4所示。

图1.4 型号引脚命名双击PIN_NAME,使其变黑后输入引脚名，并保存文件然后编译，如图1.5所示。

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目录实验一分频器实验三 ADC0809 模数转换实验实验二七段数码管扫描显示实验四双向移位寄存器实验一分频器一、实验目的1．学习分频器的设计，进一步了解、熟悉和掌握FPGA开发软件Quartus II 的使用方法2．学习Verilog HDL 和VHDL的编程方法3．学会使用Vector Wave功能仿真4．掌握使用多种方法分配管脚二、实验内容编写一个分频器的Verilog 代码和VHDL代码并仿真，编译下载验证三、实验原理在数字电路中，时钟信号的分频是很常见的电路。

分频器除了可以对时钟信号频率做除以二的计算外，分频器同时很类似涟波计数器。

涟波计数器是计数器的一种，它属于异步设计。

因为触发器并非皆由同一个时钟信号同步操作，所以它非常节省电路面积。

本实验要设一个带选择的分频时钟，SEL[1:0]用于选择是几分频。

分频器设原理框图如图1所示：图1 分频器原理图从原理图中可见，核心板的时钟是50MHz ，通过sel[1:0]选择分频数，00:不分频；01:12.5M分频；10:25M四分频；11:50M分频。

采用SW1 ‐SW2 设置分频值，SW3 复位。

LED1为时钟的输出，通过调整SW1 、SW2 ，可以得到不同的闪烁频率。

引脚分配情况如表1所示表1 引脚分布情况四、实验步骤1．新建工程，取名为frediv ，如下图2所示。

图2 新建工程2．新建VHDL设计文件，选择“File|New ”，在New 对话框中选择Device Design Files下的VHDL File，单击OK，完成新建设计文件。

3．在新建设计文件中输入VHDL程序。

4．生成“Symbol ”文件，新建“Block Diagram/Schematic File”文件，在文件中添加刚刚生成的“Symbol ”以及输入输出管脚，最后完整的系统顶层模块图如图3 所示。

图3 顶层模块图5．保存文件，使用qsf或者tcl 进行管脚分配（相应的文件在本工程里面都可以找到）。

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FPGA 实验任务书—实验一课程名称FPGA 适用专业微电子、通信实验项目FPGA 最小系统—认识D E2 开发板实验课时 2实验地点6505 实验时间11 周周四7、8 节一、实验目的：1．认识F PGA 芯片，熟悉其外围接口、连接方式及其功能。

2．利用控制面板测试D E2 开发板，进一步熟悉F PGA 功能。

二、实验内容：1.认识D E2 开发板中F PGA 芯片和所有外围接口。

1）请在板子上找出以下内容：2）打开电源，观察板子的反应，与接电源之前有何不同？答：所有LED都在闪烁，7段数码管显示数字0到F。

2.运行DE2的控制面板，对DE2进行测试。

测试内容包括：7-SEG、PS/2、LED、LCD、SDRAM/SRAM/FLASH、VGA、LINE OUT。

三、实验步骤：1. 打开实验板包装，逐一认识各个接口、电路和芯片。

2. 将实验板连接入P C，上电。

观察实验板的反应。

3.打开Q uartus II，运行第一个程序。

打开控制面板，逐一对主要外围接口进行测试，并记录。

4.运行 DE2_control_panel 目录下的 DE2_Control_Panel.exe，Open->Open_USB_port，下面即可对开发板进行测试了；图 2- 4 DE2 Control Panel5.PS2 和 7-SEG 的测试。

在开发板的插上键盘，输入字符即可显示在上图文本框中；设置HEX0 到 HEX7 的数字，点击 Set，开发板上相应位置的数码管显示相应数字。

6.LED 和 LCD 的测试。

如同上一步。

7.VGA 测试。

将一台显示器数据线连接到开发板的 VGA 口上。

选择 SRAM，将 File Length单选框选中。

点击下面的 Write a File to SRAM，打开DE2_demonstration\pictures\picture.dat；100%完成。

如下图示选 VGA 项。

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。

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。

(完整word版)FPGA专题实验实验报告-西安交通大学

实验1:状态机问题一：你觉得上面这段代码中，q 到底在怎样变化？答：首先语句中缺少begin，q <= q也不合理；如果有异步复位信号，q=0；否则，如果有上升沿且a不等于1，q=q；如果有上升沿且a=1，q直接等于b；问题二：本页中，q 到底在怎样变化？答：复位时，q=0；否则q=d。

问题三：sync电路图：仿真：该电路使输入信号与时钟同步，并产生稳定脉冲信号，进行节拍分配。

四、红路灯电路系统框图：问题分析：东西南北都有车时，状态转换时，东西绿灯时间长于60s；三秒后，南北通行，绿灯时间少于40s。

计数器不能使用同一个，但可以减少触发器数目实验2:数字钟环节二仿真时注意问题：1.仿真1小时需要多少时间？答：取决于输入信号clk的频率。

2.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？答：1/50000000*60*60=0.000072 s；可以将输入信号分频。

环节三1,复位如何输入的？按键防抖如何制作的？修改按键防抖的间隔会导致什么问题？答：复位信号由clock顶层文件输入，按键防抖思路是使按键信号通过触发器进行延迟，持续输入十个上升沿才认为按键一次，避免了抖动。

增加时间会导致按键时间边长，短按可能误认为是抖动。

2,数码管的显示使用组合逻辑输出好还是时序逻辑输出好？答：组合逻辑好环节四：闰年：y1和y2分别为输入的年高两位和年低两位，y为年份，当cout=1时为闰年，cou=0时为平年。

如果y2=0则y1能被4整除时为闰年：当y2!=0时y2能被4整除则为闰年。

后面通过将y1循环加100次再加上y2得到年份y。

process(y1,y2)variable i:integer;beginif y2=0 thenif (y1 rem 4)=0 thencout<='1';else cout<='0';end if;elsif y1 rem 4=0 thencout<='1';else cout<='0';end if;i:=y1;for n in 0 to 99 loopi:=i+i;end loop;y<=i+y2;end process;实验3:SRAM环节二、两种仿真的比较lab/lab3/step1/memtest.vhd用功能仿真和时序仿真两种方法，比较一下SS的状态数值的变化。

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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。

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实习报告1三、过程（1）理解RS触发器设计的原理基本rs触发器可由两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接而构成，它有两个输入端R、S和两个输出端Q、Q非。

它的输入输出具有以下关系：当R端无效(1)，S端有效时(0)，则Q=1,Q 非=0,触发器置1；当R端有效(0)、S端无效时(1)，则Q=0,Q非=1,触发器置0；当R、S端均无效时，触发器状态保持不变；当R、S端均有效时，触发器状态不确定。

（2）建立新的工程项目打开Quartus II软件，进入集成开发环境，点击File→New projectwizard建立一个工程项目，输入工作目录和项目名称，如下图一所示。

图一项目的建立建立文本编辑文件：在软件主窗口单击file菜单后，单击new选项，选择VHDL选项，单击OK，进行文本编辑输入源程序rschq.vhd，代码如下所示。

23编译工程项目：在Quartus II主页面下，选择Processing—Start Compilation 或点击工具栏上的按钮启动编译，直到出现“Full Compilation Report”对话框，点击OK即可。

（3）对编辑的文本文件进行波形仿真在软件主窗口单击file菜单后，单击new选项，选择Vector Waveform File 选项，单击OK。

在出现的波形仿真窗口中，按鼠标右键，在弹出菜单中选择Insert Node or Bus，出现如下图二所示的窗口。

图二节点加入工具框在图二窗口中选择Node Finder，将打开Node Finder 对话框，如下图三所示。

在Filter 中选择Pins：all，点击List 按钮，在出现的图中左栏中选择需要进行仿真的端口通过中间的按钮加入到右栏中，点击OK，端口加入到波形文件中。

选择一段波形，通过左边的设置工具条，给出需要的值，设置完成激励波形，并进行保存。

图三Node Finder 对话框4完成激励设置之后，设置功能仿真：选择Assignment—Timing Analysis Settings--Simulator Settings—Simulation mode 选择Functional, 生成网络表Processing—Generate Functional Simulation Netlist。

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Xilinx FPGA及应用实验报告（一）实验一全加器一、实验目的1、编写简单门电路的RTL级描述程序；2、创建简单电路的结构级VHDL描述程序；3、实现全加器功能，由半加器组成，以元件方式调用。

二、实验环境1、ISE软件一套；2、PC机一台。

三、实验步骤1、创建一个新的工程(1)选择“开始->所有程序->Xilinx ISE 9.1i”或直接在桌面双击Xilinx ISE 9.1i的图标，打开ISE 9.1i集成环境。

(2)在ISE中，选择菜单栏中的File->New Project 打开创建新工程界面，在Project Name 中填入工程名，在Project Location中填入工程所在文件夹。

2、编写半加器的RTL级描述和全加器的结构级描述半加器源程序为：library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;entity half isPort ( a : in STD_LOGIC;b : in STD_LOGIC;s : out STD_LOGIC;co : out STD_LOGIC);end half;architecture Behavioral of half issignal c,d : STD_LOGIC;beginc <= a or b;d <= a nand b;s <= c and d;co <= not d;end Behavioral;波形仿真结果为：全加器源程序为：library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;entity full isPort ( a : in STD_LOGIC;b : in STD_LOGIC;cin : in STD_LOGIC;s : out STD_LOGIC;co : out STD_LOGIC);end full;architecture Behavioral of full iscomponent halfPORT (a, b: IN std_LOGIC;s,co: OUT std_LOGIC);end component;signal u0_co,u0_s,u1_co:std_logic;beginu0:half port map(a,b,u0_s,u0_co);u1:half port map(u0_s,cin,s,u1_co);co<=u0_co or u1_co;end Behavioral;波形仿真结果为：\ 实验二12进制计数器一、实验目的1、熟悉Xilinx的ISE软件的使用和设计流程；2、初步了解VHDL的编程方法；3、使用VHDL语言创建、仿真并验证12进制计数器。

FPGA实训报告

1.FPGA硬件系统设计1.1 功能要求利用所给器件：一个8位拨码开关（见图1-1），排针40×1，芯片DAC0832×1, 芯片LM358×1，一个电位器构成硬件电路，实现与FPGA相连，输出正弦波，三角波，锯齿波，方波。

（图1-1）1.2FPGA硬件系统组成（见图1-2）（图1-2）FPGA框架结构由三部分组成：可编程输入/输出模块I/OB (I/O Block)——I/OB：位于芯片内部四周，主要由逻辑门、触发器和控制单元组成。

在内部逻辑阵列与外部芯片封装引脚之间提供一个可编程接口。

可配置逻辑模块CLB (Configurable Logic Block)——CLB：是FPGA的核心阵列，用于构造用户指定的逻辑功能，不同生产厂商的FPGA器件其不同之处主要在核心阵列。

每个CLB主要由查找表LUT（Look Up Table）、触发器、数据选择器和控制单元组成。

可编程内部连线PI (Programmable Interconnect) ——PI：位于CLB之间，用于传递信息。

编程后形成连线网络，提供CLB之间、CLB与I/OB之间的连线。

1.3FPGA最小系统简介（见图1-3）（图1-3）1.3.1 FPGA 最小系统板（见图1-4）（图1-4）1.3.2 下载接口Alter 提供常用的编程连接电缆有4种：（1）Byte Blaster 配置电缆（2）Byte Blaster MV 配置电缆（3）Master Blaster/USB 配置电缆（USB – Blaster ）（4）Bit Blaster配置电缆串口连接时编程电缆选择：可以选择Bit Blaster或Master Blaster配置电缆；并口连接时编程电缆选择：可以选择Byte Blaster或Byte Blaster MV配置电缆；USB连接时编程电缆选择：选择Master Blaster配置电缆。

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2016年12月目录一、实验目的二、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）LED静态显示（4）38译码器（5）点阵扫描显示（6）步进电机状态机五、实验感想六、学习并使用FPGA的心得与体会七、电气技术实践总结一、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 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。

4、根据状态机工作特点，设计一个有一定功能效果的例程。

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课程设计实验报告

FPGA课程设计实验报告1. 引言本报告是针对FPGA课程设计实验的实验结果进行总结和分析。

该实验旨在通过设计一个FPGA应用电路，加深对FPGA的理论知识的理解，并提高对FPGA设计流程的掌握能力。

本实验采用Verilog硬件描述语言进行FPGA设计。

2. 实验目的本实验的主要目的有以下几点： - 通过设计一个FPGA应用电路，提高对FPGA的理论知识的理解。

- 熟悉FPGA设计流程，掌握使用Verilog语言进行FPGA设计的方法。

- 掌握FPGA设计的仿真、综合和下载的流程。

- 提高对FPGA设计中时序约束的理解和处理能力。

3. 实验环境和工具本实验的实验环境和工具如下： - FPGA开发板：Xilinx Spartan-6 - FPGA设计工具：Xilinx ISE Design Suite - 仿真工具：Xilinx ISIM4. 实验设计本实验设计了一个简单的FPGA应用电路，实现了一个4位计数器。

该计数器能够从0递增到15，然后重新从0开始计数。

计数器的递增频率可通过外部开关调节，同时采用七段数码管显示当前计数器的值。

4.1 电路结构实验设计的电路结构如下所示：电路结构图电路结构图该电路包含以下模块： - 时钟模块：用于提供递增计数器的时钟信号。

- 计数器模块：实现了一个4位计数器，并能够从0递增到15。

- 控制模块：用于控制外部开关的输入，并将结果输出到七段数码管的控制端口。

- 七段数码管模块：用于将计数器的值以七段数码管的形式显示出来。

4.2 Verilog代码根据电路结构图，我们编写了如下的Verilog代码：module counter(input wire clk,input wire reset,output wire [6:0] seg,output wire seg_en);reg [3:0] count;always @(posedge clk or posedge reset)beginif (reset)count <= 4'b0000;else if (count == 4'b1111)count <= 4'b0000;elsecount <= count + 1;endassign seg = count;assign seg_en = 1'b1;endmodule5. 实验过程5.1 仿真在进行实际FPGA设计之前，我们首先对设计的Verilog代码进行仿真，以验证其功能的正确性。