VLSI/SoC设计综合实验（★）

VLSI/SoC设计综合实验OVERVIEW

作者： Saint
掘金：https://juejin.im/user/5aa1f89b6fb9a028bb18966a
微博：https://weibo.com/5458277467/profile?topnav=1&wvr=6&is_all=1
GitHub：github.com/saint-000

一、实验相关原理
ModelSIM使用流程和方法
ISE使用流程和方法
FPGA原理
其他

二、实验内容与步骤预习纲要：

（1）交通灯实验

模拟路口交通信号灯的红、黄、绿灯的变化过程，分别用三个LED灯表示，并在数码管上动态显示当前状态剩余时间。要求红灯持续时间为30秒，黄灯5秒，绿灯30秒。

（2）数字时钟实验

完成一个数字时钟的设计，数字时钟具有显示时、分、秒的功能，24小时制式，即能显示范围为00:00:00至23:59:59，使用八个8段数码管，可用数码管的小数点位代替“:”。数字时钟具有复位功能。并下载该设计到FPGA进行实验验证。

（3）FIR滤波器设计

设计一个FIR滤波器：输出y[n]=0.5x[n]+0.31x[n-1]+0.63*x[n-2]。其中x[n],x[n-1],x[n-2]为3位二进制整数，计算结果用十进制数显示、保留一位小数。

（4）I²C接口EEPROM存取实验

拨动开发板上的拨码开关设定数据；按下一个按键，FPGA将拨码开关的数据写入EEPROM（具有I²C接口）的某个地址；按下另外一个键，将刚写入EEPROM的数据读回FPGA，并在数码管上显示。

三、使用的实验仪器（设备、元器件）：
FPGA开发板一套
JTAG下载线一根
USB供电线一根
自选实验可以使用自带的开发板

四、实验室安全操作事项
1.安全操作的重要性和必要性学习的目的是消除一切使设备遭到损坏、使环境遭到污染的因素或现象，避免设备事故的发生，保证实验安全。

2.拔插开发板上的跳线帽时，需要切断开发板的电源。

3.操作人员必须严格按设备操作指导书和安全操作规程进行作业，注意设备本身及设备运行中的安全，特别要重视安全装置的检查和使用。

4.在电器仪表使用过程中，如发现有不正常声响，局部温升或嗅到绝缘漆过热产生的焦味，应立即切断电源，并报告教师进行检查。

5.实验室不允许带食品和饮料入内，并要注意保持卫生清洁和过道通畅，不拥挤，不大声喧哗，有序地开展实验的各项工作。

五、思考题
1.通过数码管进行动态显示的原理是怎样的？

动态显示是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的IO线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。

通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的IO端口，而且功耗更低。

2.怎样实现从二进制数到数码管上要显示的十进制数的转换？
也就是二进制转换为一个BCD码数
1、BCD码有0~9共计10个数码，用四位二进制表示0000~1001即可表示，而四位二进制可以表示数的范围为0000~1001~1111，即0~9~15。总计多处了 6个数码A~F。

十进制逢十进一，十六进制逢十六进一。从而产生了一个非常关键的问题，转换到大于等于10以后的数字后本应由低位向紧邻的高位进位，但是只能到大于16以后进位。

如DH（12D）十进制本应进位产生十位1,和个位2，但是却变成十六进制的DH。所以必须进行修正，修正的方法是加6。

2、BCD码是二进制编码的十进制，逢十进一，10/2=5.因此得到判断条件，即判断每四位是否大于4，因为5-9进一位（左移）溢出。

3、对于左移操作，相当于每进一位就会丢掉6，那么就要加上6/2=3（3左移一位后相当于6）。每次调整在左移之前完成。

3.怎样实现一秒种的计时？
利用分频器，可以直接将40mhz的时钟源分频成1hz实现1s计数

 process(clk_40mhz)
variable cnt_1:std_logic_vector(25 downto 0):= "00000000000000000000000000";
begin
if clk_40mhz'event and clk_40mhz='1' then
if cnt = "10011000100101101000000000" then
cnt_1:="00000000000000000000000000";
temp_1<='1';
else cnt := cnt_1+1;
temp_1<= '0';
end if;
end if ;
end process ;
clk_1hz <= temp_1;

六、可能遇到的问题：

1、由于使用有限状态机进行设计，状态转换时会遇到转换滞后一个时钟的问题，其根本原因是不能做到异步转换。
2、在分模块的时候每个模块的波形仿真加激励怎么才能最好的体现模块功能效果。
3、如何使用chipscope功能在FPGA内部在线debug。

VLSI/SoC设计综合实验（★）相关推荐

基于eNSP的IPv4加IPv6的企业/校园网络规划设计(综合实验/大作业)
作者:BSXY_19计科_陈永跃 BSXY_信息学院_名片v位于结尾处注:未经允许禁止转发任何内容基于eNSP的IPv4加IPv6的企业/校园网络规划设计_综合实验/大作业前言及技术/资源下载说 ...
计算机网络课程设计综合实验,计算机网络课程设计报告实验报告
计算机网络课程设计报告实验报告 (21页) 本资源提供全文预览,点击全文预览即可全文预览,如果喜欢文档就下载吧,查找使用更方便哦! 24.9 积分中南大学课程设计报告课程:计算机网络课程设计题目: ...
学生课程成绩信息实体表设计mysql_数据库综合实验--设计某高校学生选课管理系统...
数据库综合实验重做因为期末的时候做数据库综合实验太匆忙,很多地方都是能用就好,做完之后突然想到可以改进的方法,所以现在寒假来重做一下题目如下: 设计某高校学生选课管理系统实现学生信息.课程学生管 ...
java作业：类设计与实现综合实验
类设计与实现综合实验实验内容: 请替宠物医院设计并完成一个宠物信息系统,现有完成系统的的类的uml图,及部分类的部分实现代码,和一个测试类P3main.java及main方法的标准输出.总体要求如下 ...
基于eNSP中大型校园/企业网络规划与设计_ensp综合大作业(ensp综合实验)
作者:BSXY_19计科_陈永跃 BSXY_信息学院注:未经允许禁止转发任何内容基于eNSP中大型校园/企业网络规划与设计_综合大作业(ensp综合实验) 前言及技术/资源下载说明( **未经允许 ...
基于MPLS-V**多分部互访的ensp企业网络规划与设计_ensp综合实验
作者:BSXY_19计科_陈永跃 BSXY_信息学院注:未经允许禁止转发任何内容基于MPLS-V**多分部互访的ensp企业网络规划与设计_ensp综合实验前言及技术/资源下载说明( **未经允 ...
计算机组成与体系结构乘法指令设计,基于Quartus II的计算机组成与体系结构综合实验教程...
基于Quartus II的计算机组成与体系结构综合实验教程语音编辑锁定讨论上传视频 <基于Quartus II的计算机组成与体系结构综合实验教程>是2011年科学出版出版的图书, ...
【数据库 Microsoft SQL Server】实验六物业收费管理系统数据库设计与实施综合实验
实验六物业收费管理系统数据库设计与实施综合实验一.实验目的 1.掌握数据库概念模型和逻辑模型设计,学会使用数据库规范化理论规范关系模式. 2.熟练掌握和使用SQL语言定义数据库.表.索引和视图等对 ...
算法设计与分析实验五算法综合实验
实验5.<算法综合实验> 一.实验目的理解和复习所学各种算法的概念掌握和复习所学各种算法的基本要素掌握各种算法的优点和区别通过应用范例掌握选择最佳算法的设计技巧与策略 二.实验内 ...

VLSI/SoC设计综合实验（★）

VLSI/SoC设计综合实验OVERVIEW

VLSI/SoC设计综合实验（★）相关推荐

最新文章

热门文章