川大数字信息实验FPGA彩灯实验报告...pdfVIP

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：

1

一、实验项目

彩灯控制实验：利用开发实验平台上的8个LED实现常见彩灯实验。

二、实验目的

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下载工具的安装、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灯从左向右依次循环点亮；

（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灯从两边向中间依次循环点亮；

（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平台上进行波形仿真，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、实验仪器

计算机、USB－BLASTER下载线、数字系统实验箱、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，即编译通过后，进行器件管脚分配时必

须按照相应的管脚号进行分配，否则就无法进行硬件验证测试。

2

图18个LED灯的电路连接图

表1LED灯对应的FPGA映射管脚表

器件名网络名FPGA映射管脚

LED－0SD0165

LED－1SD1166

LED－2SD2167

LED－3SD3168

LED－4SD4169

LED－5SD5170

LED－6SD6173

LED－7SD7174

3、FPGA时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。