FPGA數(shù)字系統(tǒng)實驗教程

目 錄
第1章 Xilinx FPGA開發(fā)環(huán)境 1
1．1 Xilinx FPGA 1
1．1．1 Xilinx公司簡介 1
1．1．2 Xilinx的FPGA器件系列 2
1．2 Vivado開發(fā)環(huán)境及設計流程 3
1．2．1 Vivado功能介紹 3
1．2．2 Vivado開發(fā)環(huán)境及安裝指南 4
1．2．3 Vivado軟件環(huán)境驗證 7
第2章 FPGA開發(fā)基礎(chǔ)實驗 10
實驗一：VIVADO軟件編譯環(huán)境 10
一、實驗目的 10
二、實驗內(nèi)容 10
三、實驗要求 11
四、實驗步驟 11
實驗二：組合邏輯電路設計 32
一、實驗目的 32
二、實驗內(nèi)容 32
三、實驗要求 33
四、實驗步驟 33
五、實驗結(jié)果 37
實驗三：時序邏輯電路設計 39
一、實驗目的 39
二、實驗內(nèi)容 39
三、實驗要求 39
四、實驗步驟 39
五、實驗結(jié)果 48
實驗四：狀態(tài)機 49
一、實驗目的 49
二、實驗內(nèi)容 49
三、實驗要求 49
四、實驗步驟 49
五、實驗結(jié)果 54
實驗五：模塊化調(diào)用 55
一、實驗目的 55
二、實驗內(nèi)容 55
三、實驗要求 55
四、實驗步驟 56
五、實驗結(jié)果 58
第3章 FPGA開發(fā)綜合實驗 59
實驗六：數(shù)碼管顯示 59
一、實驗目的 59
二、實驗內(nèi)容 59
三、實驗要求 59
四、實驗背景知識 60
五、實驗步驟 62
六、實驗結(jié)果 65
實驗七：交通燈的設計 65
一、實驗目的 65
二、實驗內(nèi)容 65
三、實驗要求 65
四、實驗步驟 66
五、實驗結(jié)果 71
實驗八：秒表的設計 71
一、實驗目的 71
二、實驗內(nèi)容 71
三、實驗要求 71
四、實驗步驟 71
五、實驗結(jié)果 74
實驗九：音頻演奏實驗 75
一、實驗目的 75
二、實驗內(nèi)容 75
三、實驗要求 75
四、實驗背景知識 75
五、實驗結(jié)果 81
實驗十：VGA 81
一、實驗目的 81
二、實驗內(nèi)容 81
三、實驗要求 81
四、實驗背景知識 82
五、實驗步驟 83
六、實驗結(jié)果 86
實驗十一：PS/2接口控制 86
一、實驗目的 86
二、實驗內(nèi)容 86
三、實驗要求 87
四、實驗背景知識 87
五、實驗步驟 89
六、實驗結(jié)果 94
實驗十二：系統(tǒng)IP核的調(diào)用 94
一、實驗目的 94
二、實驗內(nèi)容 94
三、實驗要求 94
四、實驗步驟 95
五、實驗結(jié)果 98
實驗十三：手機藍牙通信實驗 98
一、實驗目的 98
二、實驗內(nèi)容 99
三、實驗要求 99
四、實驗步驟 99
五、實驗結(jié)果 104
第4章 嵌入式軟核開發(fā)實驗 105
實驗十四：搭建MICROBLAZE嵌入式軟核實驗 105
一、實驗目的 105
二、實驗內(nèi)容 105
三、實驗要求 106
四、實驗背景知識 106
五、實驗步驟 107
六、實驗結(jié)果 121
實驗十五：封裝自定義AXI4接口IP 122
一、實驗目的 122
二、實驗內(nèi)容 122
三、實驗要求 122
四、實驗步驟 122
五、實驗結(jié)果 142
附錄A 安全使用規(guī)范 143
參考文獻 144