FPGA实践训练》实验指导书是一本针对FPGA(现场可编程门阵列)学习者的实验教学材料,通过一系列实验训练来提升学习者对FPGA的编程和应用能力。本书内容涵盖了FPGA的多个基础实验项目,包括实验环境的熟悉、基础电路设计、编程语言VHDL的实践运用以及Basys3开发板的使用等。以下是对本书提及的知识点进行详细介绍:

  1. 安全使用规范:实验中需要遵守的安全规则,包括使用扩展接口前后关闭电路板总开关防止损坏器件、在绝缘平台上使用电路板以避免电路板损坏、防止静电、正确处理液晶显示器件结雾问题、注意电源正负极和输入/输出端口定义、保持电路板表面清洁、小心轻放避免硬件损伤。

  2. 实验一:熟悉实验环境。这个实验目的是让学习者熟悉VIVADO编译环境,了解VHDL编程开发流程,包括源程序编写、编译、模拟仿真及程序下载。实验器材包括Basys3开发板平台VIVADOFPGA开发工具)。实验要求学习者在VIVADO环境下完成简单电路的仿真模拟,并在Basys3开发板上进行程序验证。

  3. 实验二至实验十四:涵盖了多个电路设计实践项目,例如选择器、计数器、触发器、编码器、译码器、分频器、加法器、流水灯设计、七段数码管显示、表决器、数据比较器以及综合设计等。每个实验都帮助学习者通过具体实践深入理解FPGA的各种应用,并通过设计、编程、调试等环节巩固和扩展知识。

  4. Basys3开发板:本书特别介绍了Basys3开发板的特性。Basys3是一款基于Xilinx Artix-7 FPGA芯片XC7A35T-1CPG236C的开发板,提供完整的硬件平台,适合从基本逻辑到复杂控制系统的开发,内置了大量的I/O设备和所需的FPGA支持电路

  5. VHDL编程VHDL是本书实验中使用的硬件描述语言。书中详细介绍了如何在VIVADO环境下创建项目、编写VHDL源程序、定义模块、输入端口和输出端口,以及如何进行仿真和调试。

  6. VIVADO编程开发流程VIVADOXilinx公司提供的FPGA开发工具,书中介绍了其环境的启动、新项目的建立、文件的添加、编程语言的选择、源文件的编写、工程的创建和设置等开发流程,帮助学习者通过实际操作掌握这一重要工具。