veriloghdl实验指导

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1、VerilogHDL实验指导书VerilogHDL实验指导书VerilogHDL实验指导书VVerilogHDL实验指导书前言随着电子设计自动化技术(EDA)以及可编程逻辑器件(PLD)发展，现场可编程门阵列(FPGA)的应用越来越广泛。VerilogHDL作为FPGA的一门主要的编程语言，会逐渐成为主流的编程语言。越来越多的高校将会开设VerilogHDL这门课程和相应的实验教学课程，但是目前合适的实验讲义比较缺乏。因此，设计和开发VerilogHDL的实验内容并编写合适的实验讲义是非常有必要的。本设计主要是研究了基于FPGA设计和开发的VerilogHDL的实验内容，包括

2、了基础实验和综合实验。基础实验包含流水灯、数码管动态显示、表决器、四路抢答器、同步复位和异步复位、十六位键盘按键扫描、RS-232协议收发数据七个实验，综合实验包含交通灯、数字计算器、SPI总线设计、LCD显示与抢答器的综合、基于Verilog数字时钟的设计五个实验。每个实验都介绍了实验目的、内容、原理、程序设计方法、软硬件仿真结果、UCF配置文件。本设计的所有实验都是以VerilogHDL为编程语言，在ISE软件上编程、仿真、调试，并在FPGA的开发板Basys2上进行硬件仿真调试。本文给出了Basys2开发板的设计流程。通过由基础实验到综合实验由浅入深地设计和开发，学生能

3、加深对VerilogHDL这门语言的理解，更好地学习并掌握VerilogHDL实验内容的设计思路，熟悉并掌握FPGA的设计开发流程。这充分调动了学生的自主学习的积极性，培养了学生的创新思维和创新能力。关键字：VerilogHDL，实验，FPGA设计与开发VVerilogHDL实验指导书目录目录III第一章绪论-1-1.1课题研究背景及意义-1-1.1.1课题研究背景-1-1.1.2课题研究意义-1-1.2本设计的主要工作-2-第二章VerilogHDL和FPGA介绍-3-2.1VerilogHDL介绍-3-2.2FPGA-3-2.2.1ISE简介-4-2.2.1开发板Basy

4、s2简介-5-第三章基础实验-6-3.1流水灯-6-3.1.1实验目的-6-3.1.2实验内容-6-3.1.3LED灯的显示原理-6-3.1.4程序设计-6-3.1.5basys2开发板开发流程-8-3.2数码管动态显示-22-3.2.1实验目的-22-3.2.2实验内容-22-3.2.3实验原理-22-3.2.4程序设计-23-3.2.5仿真结果-29-3.2.6UCF配置文件-30-3.3表决器-32-3.3.1实验目的-32-3.3.2实验内容-32-3.3.3程序设计-32-3.3.4仿真结果-33-3.3.5UCF配置文件-34-3.4四路抢答器-35-3.4.1实

5、验目的-35-3.4.2实验内容-35-3.4.3程序设计-35-3.4.4仿真结果-38-3.4.5UCF配置文件-38-VVerilogHDL实验指导书3.5同步复位和异步复位-40-3.5.1实验目的-40-3.5.2实验内容-40-3.5.3同步复位和异步复位的介绍-40-3.5.4程序设计-40-3.5.5仿真结果-44-3.5.6UCF配置文件-45-3.6十六位键盘按键扫描-46-3.6.1实验目的-46-3.6.2实验内容-46-3.6.3实验原理-46-3.6.3.1PmodKYPD子板介绍………………………………………-46-3.6.3.2键盘扫描原理……

6、…………………………………………-46-3.6.4程序设计-47-3.6.5UCF配置文件-49-3.7RS-232协议收发数据-51-3.7.1实验目的-51-3.7.2实验内容-51-3.7.3实验原理-51-3.7.3.1RS-232协议介绍………………………………………………………………….-51-3.7.3.2UART介绍……………………………………………………………………………-52-3.7.4程序设计-53-3.7.4.1波特率发生模块…………………………………………………………………..-53-3.7.4.2数据发送模块……………………………………………………

7、…………………-54-3.7.4.3数据接收模块………………………………………………………………………-57-3.7.4.4BIT调整模块……….…….…………………………………………………………..-59-3.7.4.5数码管显示模块…………………………………..………………………………-60-3.7.4.6顶层模块…………………………………..……………………………………….…-60-3.7.5实验仿真-62-3.7.6UCF配置文件-63-第四章综合实验-70-4.1交通灯-70-4.1.1实验目