文档介绍：FPGA实验箱
指导书
目录
FPGA实验箱 1
指导书 1
目录 2
第一章系统的硬件单元及使用说明 4
一、本实验箱的结构特点 4
1、系统构成 4
2、创新设计应用领域 5
3、适用专业范围 5
二、各模块电路说明 5
1、数码管显示模块 5
2、AD 转换模块 6
3、DA 转换模块 7
4、以太网模块 7
5、VGA接口模块 8
6、PS/2接口模块 8
7、串行接口模块 9
8、开关量输入输出模块 9
9、按键模块 10
10、LED 灯指示模块 10
11、音频接口模块 11
12、USB接口电路 11
13、TFT液晶接口模块 12
14、SD卡模块 12
15、直流电机-步进电机模块 13
16、16x16点阵模块 13
17、8位数码管静态显示模块 13
18、8位数码管动态显示模块 14
19、4x4标准键盘模块 14
20、8位LED显示模块 14
第二章 QUARTUS II和MODELSIM 软件的使用方法 24
一、Quartus II软件的使用方法 24
第三章 VHDL基本程序设计实验 42
实验一组合逻辑半加器的设计 42
实验二使用VHDL设计组合逻辑全加器 44
实验三带进位输入的8位加法器 46
实验四全减器 48
实验五四位向量加法/减法器 51
实验六组合逻辑3-8译码器的设计 53
实验七数据比较器 56
实验八多路数据选择器 58
实验九编码器 61
实验十计数器 64
实验十一 7段数码管控制接口 66
实验十二 16*16点阵设计 68
实验十三 MOORE机 74
实验十四 MEALY机 77
实验十五 D/A接口 80
实验十六 A/D接口 83
实验十七动态数码管显示实验 86
实验十八频率信号源实验 89
实验十九 4乘4键盘 94
实验二十 LCD1602液晶实验 97
实验二十一温湿度测量 103
实验二十二直流电机测速 114
实验二十三步进电机 118
实验二十四 VGA 121
实验二十五 24C16 130
实验二十六音频实验 247
第四章 QSYS系统实验 247
实验一按键输入中断实验 247
实验二串行口通信实验 251
实验三 4乘4键盘实验 254
实验四 DDS实验 256
实验五静态数码管显示实验 261
实验六 USB数据读写实验 262
实验七 TFT真彩屏实验 264
实验八 LCD1602液晶实验 267
实验九百兆以太网实验 271
实验十 SD卡实验 276
实验十一 PS2鼠标控制实验 282
实验十二 PS2键盘控制实验 284
第一章系统的硬件单元及使用说明
一、本实验箱的结构特点
1、系统构成
FPGA试验箱采用ALTERA Cyclone ⅣE EP4CE40F23I7处理器,集众多功能于一体,采用全新的“主控制板+……+核心板+平台主板”自由组合式结构。根据实验研发需求,可实现基于ALTERA、XILINX、ACTEL、Lattice等厂家的软核/硬核处理器相结合的嵌入式系统设计。本实验系统实验平台功能强大,硬件接口丰富,平台嵌入式软件除支持C、C++语言开发之外,还支持uC/OS II、uClinux嵌入式操作系统。独特的核心板扩展接口可完美实现核心板与核心板、核心板与平台主板之间无缝连接,实现复杂的系统功能。用户可根据需求,选择SOPC和CPLD组合、单片机和SOPC的组合……通过模式转换功能,不同的硬件模块间,可实现多种独立的具有特色的综合模块组合。平台优异的综合性设计大大提高了开发平台的利用率,是SOPC、EDA、SOC、单片机相互结合的实验教学、电子系统设计创新实验室、嵌入式系统实验室、科研开发最理想的选择,同时也是各高等院校参加电子设计大赛最理想的创新开发训练平台。
本研究中心一直致力于技术创新,不遗余力地支持企事业单位以及高校教育事业的发展并推进其科研机构研发能力的提升。为了满足不同的设计需求,一切从设计出发,综合创新开发实验平台目前已配套开发出近20种扩展核心开发板。核心开发板自成系统,功能强大,实用性强,可采用如下三种方式完成系统设计开发:
     主控制板自成嵌入式系统,所提供的硬件资源丰富,标准工业级多层板设计,可脱离实验箱硬件平台,独立开发使用。
    核心板与主控制板实验箱平台配套开发使用,除了提供更为丰富的硬件平台接口资源以外,还为用户提供可扩展的自由定制的特色模块,灵活性强,可实现更多、更强、更有创意的综合系统功能。
    主控制芯片与主控制板上下叠加结合使用,国内独创,根据国际嵌入式技术的发展可以随时更换主流的控制芯