川大数字信息实验fpga彩灯实验报告

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1、数字信息技术实验报告实验名称：彩灯实验实验时间：班级：实验人：一、实验项0彩灯控制实验：利用幵发实验平台上的8个LED实现常见彩灯实验。二、实验口的1、学习QuatusII开发软件的基本操作。2、熟悉教学实验板的使用。3、初步掌握VHDL语言的设计、输入、编译、仿真和调试过程。4、掌握USB—BLASTER下载工其的安装、以及程序下载方法。三、实验内容1、首先编译下载给定的VHDL硬件描述语言编写的彩灯控制示例程序，仔细观察在实验板上的现象。2、用VHDL语言编辑彩灯控制程序，通过按键控制开发实验平台上的8个LED灯的点亮顺序：(1)按键可选择核心板上的按键，或EDA主板

2、上矩阵键盘作为按键，或DKA系列按键；(2)通过一个按键控制8个LED灯从左句右依次循环点亮；(3)通过一个按键控制8个LED灯从右向左依次循环点亮；(4)通过一个按键控制8个LED灯从中间向两边依次循环点亮；(5)通过一个按键控制8个LED灯从两边句中间依次循环点亮；(6)通过一个按键控制8个LED灯全部点亮；(7)通过一个按键控制8个LED灯全部熄灭。3、扩展内容：能够设置8个LED灯的点亮频率(通过时钟、分频器实现)。4、在QuatusII平fth进行波形仿真，保存一组通过按键控制8个LED灯从中间向两边依次循环点亮的仿真波形图。5、描述在实验板上观察到的现象。四、

3、实验仪器计算机、USB—BLASTERS载线、数字系统实验筘、5V稳压电源。五、实验原理1、EDA主板上8个LED灯的电路连接如图1所示。8个LED采用74LS244进行隔离驱动，当FPGA对应I/O口为高电平时，相应的LED灯点亮；为低电平时，灯熄灭。2、表1是对应的FPGA映射管脚表，即编译通过G，进行器件管脚分配时必须按照相皮的管脚号进行分配，否则就无法进行硬件验证测试。VCCJOEGND20ESY3Y4Y1SY4A1幻A3A4A1.A2ASA4U€2SD04SD16SD28SD311SD413SD515SD617SD71_19图18个LED灯的电路连接图表1LED

4、灯对应的FPGA映射管脚表器件名网络名FPGA映射管脚LED-0SD0165LED-1SD1166LED-2SD2167LED-3SD3168LED—4SD4169LED-5SD5170LED-6SD6173LED-7SD71743、FPGA吋钟连接电路及管脚分配分别如图2和表2所示。LED灯的循环点亮频率根据所选择时钟信号确定，或者选择某个固定时钟，然后通过分频器来改变循环点亮频率。CINQ4Q5COVTQ607COCT08QP1ST010Q12QliQ14VCCGXDlow?KIK5irfc/：>6：L/▲HrSHk6^HzCLKCLK1>CUSCLK2>UHr!

5、Krcsv；Hz1们3■：K；K5631Vnil1KL2K6clkO阁2吋钟电路连接图表2时钟管脚映射表器件名网络名FPGA映射管脚CLK1CLK1152CLK2CLK229CLK3CLK3284、核心板上的四个按键电路连接及管脚映射表如图3所示。按下键相应的I/O口为低电平，未按下为高电平。器件名网络名FPGA映射管脚si

6、s/ADKeys/AD140key1key1135Keys/U11Keys/U11141key2key2136QK0/REST2QK0/REST2key3key3137QK1QK1KeysO/LCDKeysO/LCD138QK2QK2Keys/USBKeys/USB139QK3QK3图4EDA主板上4x4矩阵键盘电路连接电路图及管脚映射表6、EDA主板上DKA系列按键电路连接图及管脚映射表如图5所示。5、EDA主板上4x4矩阵键盘电路连接电路图及管脚映射表如图4所示。器件名网络名FPGA映射管脚器件名网络名FPGA映射管脚keyOkeyO134Keys/ADKeys/AD

7、140key1key1135Keys/U11Keys/U11141key2key2136QK0/REST2QK0/REST2key3key3137QK1QK1KeysO/LCDKeysO/LCD138QK2QK2Keys/USBKeys/USB139QK3QK3图4EDA主板上4x4矩阵键盘电路连接电路图及管脚映射表6、EDA主板上DKA系列按键电路连接图及管脚映射表如图5所示。PP4®1阁5EDA主板上DKA系列按键电路连接阁及管脚映射表根据功能耍求，可将8路彩灯控制器的输出按花形循环要求列成表格，其屮。Q7-Q0是控制器输