數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計de2開發(fā)板實驗指南with web by lu nian

1、DE2 開發(fā)板實驗指南一、DE2 開發(fā)板簡介DE2 工具包提供了使用 Altera Cyclone II 開發(fā)高級數(shù)字產(chǎn)品需要的所有模塊。此用戶指使讀者在 30 分鐘內(nèi)迅速瀏覽許多參考設(shè)計。本章提供了工具包的關(guān)鍵信息。工具包內(nèi)容：DE2 開發(fā)板用于 FPGA 編程和控制的兩根 USB 電纜DE2 實驗光盤，包括 DE2 控制面板，參考設(shè)計，工具以及用戶指南9V 直流 Wall-mount 電源插頭130 萬像素頭模塊LCD 液晶顯示模塊兩根音頻線。DE2 主板為用戶提供了用于多開發(fā)的多種特件按照當(dāng)前最流行的多產(chǎn)品設(shè)計來選擇。DE2能使用戶迅速理解實時多工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的所有內(nèi)在技巧。Altera

2、Cyclone II 2C35 FPGA 帶有 35000 LEs Altera 系列配置(EPCS16)Cyclone II 2C35板上 USB Blaster built 用于編程和用戶 API 設(shè)計支持 JTAG 模式和 AS 模式8Mbyte(1M x 4 x 16)SDRAM 4Mbyte 閃存SD 卡接口4 按鍵開關(guān)18 DPDT 轉(zhuǎn)換器9 個綠色 LED 燈18 個紅色 LED 燈50MHz 晶振和 27MHz 晶振提供給外部時鐘源24-bit CD-品質(zhì)聲道 CODEC 帶有 line-in，line-out 和 microphone-inVGA DAC(10 位高速 tri

3、ple A)帶有 VGA 接口TV器(NTSC/PAL)和 TV 接口10/100 以太網(wǎng)接口.帶有 A 類和 B 類 USB 接口的 USB 主從控制器RS-232 收發(fā)器和 9 針連接器PS/2 鼠標(biāo)/鍵盤接口IrDA 收發(fā)機(jī)兩個 40 腳擴(kuò)展端口，帶二極管保護(hù)DE2 Lab CD-ROM 帶有許多源代碼示例供用戶體驗開發(fā)板，包括 SDRAM 和閃存控制器，CD 品質(zhì)音樂以及控制面板 API器，VGA 和 TV Labs,SD,RS-232/PS-2，通訊口，NIOSIITRDB_LCM 液晶顯示模塊130 萬像素的相機(jī)模塊系統(tǒng)開發(fā)板情況如圖 1 和圖 2。圖 1系統(tǒng)開發(fā)板的結(jié)構(gòu)圖圖 2D

4、E2 開發(fā)板組件圖二、主板上電檢測DE2 主板有一個預(yù)加載數(shù)據(jù)流來顯示這塊主板的一些特性。這個數(shù)據(jù)流也允許用戶檢查這塊主板是否工作在合適的狀態(tài)。按如下步驟運(yùn)行：1PC 機(jī)和 DE2 板間連接 USB 線，如果是第一次會提出要你安裝驅(qū)動，就要首先安裝 USB驅(qū)動程序 usb-blaster，在altera72quartusdriversusb-blaster 文件夾中。 2連接 9V 適配器到 DE2 板3. 連接耳機(jī)到 DE2 的 line out 4按下 DE2 板上的開關(guān)鍵5確保RUNPROG鍵是設(shè)定在 RUN 位置（注意 PROG 位置只是用于 AS 模式編程）。用戶可觀察到以下現(xiàn)象：所

5、有的 LED 都閃爍所有 7 段數(shù)碼管從 0 到F 循環(huán)顯示液晶屏顯示“歡迎來到 Altera DE2 主板”將開關(guān) SW17 置 OFF，可聽到 1khz開關(guān) SW17 置ON 并將一個 MP3器的輸出接到 DE2 板的 line-in 端口，可從耳機(jī)里聽到 MP3（或 PC/iPod）的音樂也可以把擴(kuò)音器接到 DE2 的 MIC 端口上，這樣用戶可與 MP3器混合三、DE2 頂層設(shè)計和缺省的編程文件這個實驗為用戶提供連接分配和頂層 verilog 模塊，而這些都是手冊上所有其他實驗的基礎(chǔ)。本實驗產(chǎn)生的編程文件是 DE2 板交付時缺省的編程文件。本實驗將要介紹如何編譯工程并且把生成的編程文件

6、啟動開發(fā)板：到 DE2 開發(fā)板中。將 USB 線和電源連接到 DE2 板上。按下板上的電源開關(guān)，這時電源 LED 點亮。你會看到開發(fā)板開始運(yùn)行的情況。CycloneII 中的頂層 verilog 模塊這個部分向你介紹一個 Quartus II 工程中所需要的所有組件。它將會讓你了解如何使用 Quartus II 將代碼轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)流的整個設(shè)計流程。按照以下步驟進(jìn)行：1、進(jìn)入 Quartus II，選擇文件-打開工程。2、選擇在 DE2DE2_Default 目錄下 QuartusII 工程 DE2_Default，點擊左邊窗口底部的文件圖標(biāo)，選擇 DE2_Default。查看文件內(nèi)容和 IO 端

7、口說明，你會發(fā)現(xiàn)明使用戶能夠理解頂層模塊每個引腳的用途。3、點擊編譯按鈕來開始編譯。提供的詳細(xì)說（1）它會為用戶產(chǎn)生一個 SOF 文件（DE2_Default.sof）用于對 FPGA 進(jìn)行編程。如果要進(jìn)行 AS 模式的編程，需要將文件轉(zhuǎn)換為 POF 格式。下圖為編程文件轉(zhuǎn)換菜單。（2）在編程文件轉(zhuǎn)換菜單中，選擇 EPCS35 做為配置器件，將輸出文件名改為你所需的文件名，而擴(kuò)展名為 pof。（3）點擊 SOF Data然后點擊添加文件按鈕。選擇 DE2_Default.sof。（4）在編程文件轉(zhuǎn)換窗口中點擊 OK 來建立 POF 文件。4、你可以點擊 Programmer 按鈕來進(jìn)行數(shù)據(jù)流的

8、（1） DE2 板用 USB-Blaster 來進(jìn)行數(shù)據(jù)流的。同時支持 JTAG 模式和動態(tài)串行編程模式（AS 模式）。默認(rèn)情況下，開發(fā)板上的撥動開關(guān)是處于 RUN 位置，這樣是采用 JTAG模式以便 SOF 數(shù)據(jù)流能直接到 FPGA中。在 AS 模式下，是將 POF 數(shù)據(jù)流到基于Flash 的串行配置器件中，僅用于設(shè)計確定完成后或在不連接 PC 的情況下進(jìn)試。將開關(guān)撥到 PROG 采用 AS 模式。注意在一般操作中開關(guān)要保持在 RUN 位置。按照以下步驟進(jìn)行操作：（2）一旦點擊了 Programmer 鍵，如圖 5.5 的編程窗口會彈出。（3）點擊硬件安裝，硬件安裝列表中找到 USB-Bla

9、ster。窗口中的硬件設(shè)置將會顯示，可以在可用的硬件（4）點擊 USB-Blaster，使其處于，然后點擊選擇硬件按鈕。（5）關(guān)閉硬件安裝窗口。在編程窗口中選擇需要的模式（JTAG 模式 AS 模式）。點擊添加文件按鈕來選擇需要的 SOF 文件（JTAG 模式）或者 POF 文件（AS 模式）。點擊開始按鈕來進(jìn)行編程。在 JTAG 模式下，你會立刻看到設(shè)計的效果。這里的觀察結(jié)果和開發(fā)板每次出示上電時是一樣的。在 AS 模式，你需要重啟開發(fā)板（開關(guān)電源）使 FPGA 能加載串行配置設(shè)備中的數(shù)據(jù)流。四、電視盒實驗HDTV/SDTV 是最重要的多項技術(shù)技術(shù)之一，因而學(xué)生和工程師都應(yīng)該去學(xué)習(xí)該從而滿足

10、在這一領(lǐng)域中的巨大工業(yè)需求。這個實驗中現(xiàn)一個電視盒。實驗設(shè)置和說明：工程路徑： DE2DE2_TV使用 DE2 板去實用到的編程文件： DE2DE2_TVDE2_TV.sof 或者 DE2_TV.pof根據(jù)圖 6.1 并按照以下步驟來設(shè)置實驗：將 DVD器的圖像輸出接口連接到 DE2 板上的IN RCA 接口。將 DE2 板上的 VGA 輸出接口連接到 LCD/CRT 顯示器上。將編程文件到 FPGA 中?，F(xiàn)在你可以控制 DVD器。每次打開電源后，按 KEY0 鍵重置電路。五、USB 畫筆實驗USB 是許多多產(chǎn)品中最流行的通訊方式。DE2 在主從設(shè)備上向用戶提供完整的 USB 解決方案。在這個

11、實驗中，實驗安裝和說明用 USB 鼠標(biāo)作為輸入設(shè)備實現(xiàn)了畫筆的應(yīng)用。工程路徑：DE2UP4_NIOS_HOST_MOUSE_VGA編程文件：UP4_api.sofNIOS II Workspace：DE2UP4_NIOS_HOST_MOUSE_VGA按照圖 7.1 并按以下步驟設(shè)置實驗：把 USB 鼠標(biāo)連接到 DE2 板上的 USB 主設(shè)備連接口把 VGA 輸出口連接到 LCD/CRT 顯示器上。將編程文件到 FPGA 中。運(yùn)行 NIOS II IDE，從文件菜菜單中選擇 switch workspace。瀏覽確定選擇目錄到 DE2_NIOS_HOST_MOUSE_VGA，確定一次為 work

12、space。點 ok 后，選擇 project 菜單下的 build all 項，編譯工程。編譯通過以后，選擇 Run 菜單下的 RUN 命令，如下圖配置。現(xiàn)在你可以在 VGA 屏幕上看到有 Altera 標(biāo)志的藍(lán)色畫布。移動 USB 鼠標(biāo)來移動綠色的水平交叉點。在屏幕上用鼠標(biāo)左鍵畫白色的點/線，用鼠標(biāo)右鍵畫藍(lán)色的點/線USB 畫筆應(yīng)用的實驗配置六、USB 設(shè)備實驗多數(shù)的 USB 應(yīng)用和產(chǎn)品都作為一個 USB 設(shè)備而不是主機(jī)。在這個實驗中，把 DE2 板作為一個 USB 設(shè)備使用，以便用 PC 上的實驗安裝和說明：去控制 DE2。工程路徑：DE2 NIOS_DEVICE_LEDHW編程文件：D

13、E2_NIOS_DEVICE_LED.sof or DE2_NIOS_DEVICE_LED.pof NIOS II Workspace： DE2NIOS_DEVICE_LEDHWBC+驅(qū)動： DE2 NIOS_DEVICE_LED按照以下步驟使用工具：將編程文件到 FPGA運(yùn)行 NIOS II IDE 并選擇 DE2NIOS_DEVICE_LEDHW 作為 workspace，并點擊 “Compile and Run”按鈕。用 USB 電纜把 DE2 板 USB 設(shè)備接口連接到 PC 上（方式 A-B）。系統(tǒng)會發(fā)現(xiàn)新硬件（USB 設(shè)備）。確認(rèn)驅(qū)動的位置在DE2NIOS_DEVICE_LED。忽

14、略安裝過程出的警告。如果上面的步驟都正確完成，你會看到 Philips EVB 作為 DE2 的設(shè)備名。運(yùn)行：“C:DE2UP4_NIOS_DEVICE_LEDProjectsProject1”點擊“ADD”按鈕增加 7 段 LED 上顯示的數(shù)字/寄存器。增加的結(jié)果也會通過 USB連接回饋到 PC 中。點擊“Clear”來清空寄存器中的內(nèi)容。USB 設(shè)備應(yīng)用的實驗設(shè)置USB 傳輸結(jié)果顯示七、卡拉 OK 機(jī)實驗這個實驗可以用 DE2 板的 LINEIN，LINEOUT 和麥克風(fēng)電路實現(xiàn)卡拉 OK 機(jī)，從而展示 DE2 的音頻質(zhì)量。實驗安裝和說明：工程路徑：DE2DE2_demonstration

15、sDE2_i2sound編程文件：i2sound.sof or i2sound.pof根據(jù)圖 9.1 并按照以下步驟使用工具：把麥克風(fēng)連接到 DE2 板上的麥克風(fēng)接口（粉色）。把 MP3/IPOD/PC 音頻輸出口到 DE2 板上的 LINEIN 接口（藍(lán)色）。把揚(yáng)聲器連接到 DE2 板上的 LINEOUT 接口（綠色）。將數(shù)據(jù)流到 FPGA?，F(xiàn)在你可以聽到揚(yáng)聲器，這個聲音是從麥克風(fēng)采樣到的你和 MP3器的一個混合聲。按 KEY0 鍵調(diào)節(jié)音量（09）。八、DE2 的控制面板本章將會舉例說明 DE2 的控制面板包如何讓用戶使用 Windows GUI 菜單來控制開發(fā)板。這個包提供給用戶一個簡單而

16、有力的方法控制開發(fā)板。從你的 PC 機(jī)到開發(fā)板的連接由 USB電纜完成。在這個實驗中，實驗設(shè)置和說明會向用戶敘述該如何使用 DE2 控制面板包中的 USB 版本。工程路徑:C:DE2DE2_USB_APIHW編程文件:DE2_USB_API.sof or DE2_USB_API.pof面板控制程序:C:DE2DE2_Control_Panel確定你已經(jīng)把 C:DE2DE2_USB_APIHWDE2_USB_API.sof 載入 FPGA。連結(jié)你的顯示器和耳機(jī)到 DE2 開發(fā)板。你可以在 VGA 顯示器上看到預(yù)設(shè)的Altera標(biāo)識圖案并且聽到一種 1 Khz。運(yùn)行 C:DE2DE2_Contro

17、l_Panel 程序來啟動控制面板。用 DE2 控制面板控制開發(fā)板這部分將會演示如何使用 DE2 控制面板控制你的開發(fā)板。例如：改變 7 段數(shù)碼管的顯示;使 LED 發(fā)光;控制 PS/2 鍵盤按鍵;讀/寫 SRAM,FlashVGA 顯示器上顯示;在內(nèi)存中載入音樂并通過音頻 DAC器,和 SDRAM;載入一張并在。讀/寫一個字節(jié)組或整個文件從/到 Flash器的特性允許使用者不需要了解有關(guān)如何建立 Flash器的工具的知識就可以開發(fā)許多多的應(yīng)用(快速聲音器,快速瀏覽器)。運(yùn)行下列步驟重復(fù)實驗：（1）下圖演示 DE2 控制面板的概念。用戶使用 Windows GUI 發(fā)送指令并由與 FPGA 連

18、接的 USB 電纜傳送到開發(fā)板。開發(fā)板之間的數(shù)據(jù)傳輸。建立一個 IP 來處理所有的請求并且實現(xiàn)在 PC 機(jī)和 DE2（2）一旦DE2目錄下的 DE2_Control_Panel 程序啟動,在圖 11.2 中顯示的用戶界面就會出現(xiàn)。DE2 控制面板點擊打開打開 USB 端口 0(DE2 控制面板程序?qū)谐鏊械倪B接 DE2 開發(fā)板的USB 端口。DE2 控制面板能經(jīng)由 USB 連接線控制多達(dá) 4 個 DE2 開發(fā)板).轉(zhuǎn)到 LED&LCD 頁。單擊 LED 的檢查框并且單擊 Set。相應(yīng)的 LED 燈會發(fā)光。同時,你能在LCD 的輸入窗口鍵入本文和點擊 Set。在開發(fā)板上的 LCD 顯示將會相

19、應(yīng)地改變。LED/LCD 顯示控制面板Flash器DE2 控制面板能提供一個 Flash器器。用戶能擦除整個的 Flash器,向Flash 寫一個字節(jié),從Flash 讀一個字節(jié),寫一個二進(jìn)制格式的文件給 Flash,裝載Flash器的內(nèi)容到文件。（1）單擊按鈕 Flash 轉(zhuǎn)換到 Flash器控制頁。（2）單擊 Chip Erase約需要 24 秒。作界面將會提示讓你等候，直到操作完成。完成操作大鍵入任意地址(例子中是 0 x1688)和 wData 域的值(例子中是 0 x125)。單擊 Write將會寫 0 x125 給 0 x1688 地址。鍵入地址并單擊 Read。rData 將會顯示

20、從指定的地址讀回的數(shù)據(jù)。（5）你也能通過順序讀寫功能一個文件進(jìn) Flash 之內(nèi)。（6）你能單擊File Length檢驗欄你想要裝載整個文件進(jìn) Flash器。然后單擊 Write File to Flash 選擇要載入 Flash器的文件。（7）請現(xiàn)在裝載DE2Binary_Raw_D們能繼續(xù)下一個部分的 Flash 音樂dda1m 進(jìn)你的 Flash器之內(nèi)，以便我器實驗。（8）順序讀寫功能允許你讀 Flash 內(nèi)的內(nèi)容和保存進(jìn)文件中。如下圖順序讀寫功能的熒屏截取。你也能指定從 Flash 讀的起始地址和長度( 長度為字節(jié)形式)。單擊EntireFlash欄，你中。想要裝載整個的 Flash

21、 的內(nèi)容(1 Mbyte)進(jìn)一個你指定的文件將 Flash 內(nèi)的內(nèi)容載入指定文件器SDRAM/SRAM 控制器和DE2 控制面板能提供一個 SDRAM器。用戶能讀/寫一個 16bit 的字從/到 SDRAM,寫一個二進(jìn)制文件給 SDRAM,裝載 SDRAM 的內(nèi)容到一個文件。DE2 控制面板也能用同樣的方法控制 SRAM。遵從以下步驟來練習(xí)對 SDRAM 的操作:單擊按鈕 SDRAM 轉(zhuǎn)變到 SDRAM 控制頁。鍵入一個任意的地址(在例子中為 1688)和 wDATA 域中的值(在例子中為 abcd)。單擊 Write 將會把 0 xabcd 寫給地址 1688.鍵入一個任意地址和單擊 Rea

22、d。rData 將會顯示從指定的地址讀回的數(shù)據(jù)。你也能通過使用順序讀寫功能裝載一個文件進(jìn) SDRAM 之內(nèi)。你必須指定寫入 SDRAM的起始地址和長度(字節(jié))。你能單擊File Length檢驗框來你想要將整個文件裝載進(jìn) SDRAM。然后單擊Write File to SDRAM 選擇要載入 SDRAM 的文件。順序讀功能允許你讀在 SDRAM 的內(nèi)容并且保存進(jìn)文件中。如下圖演示用順序讀的熒屏截取。你也能檢驗框，你可以中。從 SDRAM 中讀的起始地址和長度(字節(jié))。單擊Entire SDRAM你想要裝載的整個 SDRAM(8 Mbyte)內(nèi)容進(jìn)一個你指定的文件PS/2 和 7 段數(shù)碼管的顯示

23、控制DE2 控制面板提供控制窗口來允許用戶使用 PS/2 鍵盤輸入；在鍵盤上按下的鍵將會顯示在 DE2 控制面板的信息框中。DE2 控制面板也允許用戶控制 7 段數(shù)碼管在 DE2 上的顯示。下圖演示連接的設(shè)置和從PS/2 鍵盤輸入的字符在 DE2 控制面板的信息框中顯示。在同一頁,用戶能使用 HEX7-0 信息框設(shè)定在 7 段數(shù)碼管顯示組件上顯示的數(shù)字。VGA 顯示控制面板顯示預(yù)設(shè)圖像DE2 控制面板提供給用戶一個關(guān)聯(lián) IP 的工具來在 VGA 顯示器上顯示一張預(yù)設(shè)的圖像或用戶自己的。重復(fù)下列步驟在 VGA 顯示器上顯示一個預(yù)設(shè)的圖像單擊的 VGA tab 鍵轉(zhuǎn)換到 VGA 控制頁，如下圖所示

24、，default image 和 cursor Enable 選中。連接你的 VGA 顯示器到 DE2 開發(fā)板，此時你應(yīng)該在 VGA 屏幕上看到一個帶有綠色光標(biāo)的預(yù)設(shè)圖像，而且它能由移動 DE2 控制面板所顯示的預(yù)設(shè)圖像的 X/Y 軸滾動條來控制。預(yù)設(shè)圖像在 M4KSRAM 塊并且在比特流配置階段以 MIF/Hex(el)格式載入 M4K 中。在本章最后,也就是下一節(jié)該如何準(zhǔn)備你自己的圖像數(shù)據(jù)中，我們將會舉例說明該如何從用戶自己的圖像文件產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)據(jù)。VGA 顯示控制器面板顯示用戶自己的圖像DE2 控制面板能在 VGA 顯示器上顯示用戶自己的圖像。重復(fù)下列步驟來在 VGA 顯示器上顯示用戶自

25、己的。切換到 SRAM 控制頁，載入文件 C:DE2Binary_Raw_DataRaw_Data_Gray 到SRAM 中。切換為 TOOL 頁，并且為 SRAM multiplexer 端口選擇異步 1，如圖 11.14 所示。單擊 Configue 啟動多端口設(shè)置切換到 VGA 頁而且不選擇預(yù)設(shè)的圖像的勾選欄。你會看見連接到DE2 開發(fā)板VGA 顯示器顯示在SRAM 中的Raw_Data_Gray,如下圖，用戶能取消選擇 Cursor Enable 勾選欄關(guān)閉綠色光標(biāo)。九、SD 卡音樂器DE2 開發(fā)板提供用戶 SD 卡存取的硬件和品能使用 DE2 開發(fā)板設(shè)計。在這個實驗中，和專業(yè)聲音效果

26、，以便許多多產(chǎn)示范，該如何在 DE2 上實現(xiàn)一個 SD 卡音樂器音樂文件。在 SD 卡中的音樂文件，而且 DE2 能通過它的 CD-quality Audio DAC 電路實驗的設(shè)置和說明工程目錄:DE2DE2_SD_Card_Audio編程文件: DE2_SD_Card_Audio.sof or DE2_SD_Card_Audio.pof NIOSII Workspace:DE2DE2_SD_Card_Audio按照下列的步驟設(shè)置實驗:格式化你的 SD 卡為 FAT16 格式?？截愒S多音樂文件(WAV 格式)來并在 SD 卡中。(如果用戶想要刪除 SD卡內(nèi)的一首歌,你需要再一次重格式化整個

27、SD 卡并且重新拷貝音樂文件)將編程文件到 FPGA 中運(yùn)行在工作區(qū)DE2 DE2_SD_Card_Audio 下面的 NIOSII IDE的耳機(jī)連接到 DE2 開發(fā)板，而且你應(yīng)該聽到文件。注意音樂文件一定是 WAV 格式。在 SD 卡中的專業(yè)音質(zhì)的音樂十、測試圖案發(fā)生器實驗DE2_LCM_Test 范例用以測試 TRDB-LCM 的好壞。實驗步驟如下：利用 quartusII 打開工程項目名為 DE2_LCM_Test 的項目。用DE2_LCM_Test 目錄中的DE2_LCM_Test.sof 或者DE2_LCM_Test.pof 配置DE2的 FPGA。按下開發(fā)板上的按鈕 KEY0 來復(fù)

28、位整個電路。你可以波動開關(guān) SW0 和 SW1 來切換這個信號到其他式樣。具體顯示的操作：當(dāng)撥動SW0=0，SW1=0；則顯示灰條帶。、當(dāng)撥動SW0=1，SW1=0；則顯示彩條帶。當(dāng)撥動SW0=0，SW1=1；則顯示 50%灰級圖案。當(dāng)撥動SW0=0，SW1=0；則顯示白色。十一、液晶顯示的電視器實驗USB 線由主機(jī)連接到開發(fā)板的 BLATER 端，一個 TV器連接到系統(tǒng)開發(fā)板的輸入端，然后將相機(jī)模塊的 J1 接口通過 40的灰色排線連接到系統(tǒng)開發(fā)板的擴(kuò)展接頭 JP1端口。YUV 4：2：2 數(shù)據(jù)是從 TV器到 CycloneII 2C35 FPGA 中，系統(tǒng)開發(fā)板上的 FPGA是處理圖像加工

29、部分和在相機(jī)模塊 TRDB_LCD 上設(shè)置 LCD 模式控制寄存器來顯示。步驟如下：確定連接線路正確。利用 quartusII 打開工程項目名為 DE2_LCM_TV 的項目。加載位流文件 DE2_LCM_TV.sof/pof 到系統(tǒng)開發(fā)板。將一個 DVD器的的輸出連接到系統(tǒng)開發(fā)板的輸入 RCA 接口。按下系統(tǒng)開發(fā)板上的 KEY0 來復(fù)位整個電路。將會在 LCD 上看到 DVD器的。十二、音樂器實驗這個實驗展示了在系統(tǒng)開發(fā)板利用一個 PS/2 鍵盤和一個揚(yáng)聲器或者耳機(jī)實現(xiàn)一個多頻聲的電子鍵盤。PS/2 鍵盤是用來作為鋼琴鍵盤的輸入。本系統(tǒng)開發(fā)板上的 CycloneII FPGA服務(wù)為音樂SOC

30、 來產(chǎn)生音樂和音調(diào)。VGA 顯示器連接到系統(tǒng)開發(fā)板是用來顯示在音樂演奏之間那個鍵被按下。實驗步驟如下:確定連接好 usb線和電源線。連接一個 PS/2 鍵盤到系統(tǒng)開發(fā)板。系統(tǒng)開發(fā)板的 VGA 輸出連接到一個 VGA 顯示器。連接一個揚(yáng)聲器或者耳機(jī)到系統(tǒng)開發(fā)板的 line out。利用 quartusII 打開工程項目名為 DE2_synthesizer 的項目。加載位流文件 DE2_synthesizer.sof/pof 到系統(tǒng)開發(fā)板 FPGA。確定開發(fā)板的開關(guān) SW9:0都設(shè)置為 0.按系統(tǒng)開發(fā)板的 KEY1 鍵來開始音樂演示。按系統(tǒng)開發(fā)板的 KEY0 鍵來復(fù)位系統(tǒng)電路。各個控制按鈕：當(dāng)撥動

31、 SW0 =1 時為 BRASS，SW0=0 時為 STRING。當(dāng)撥動 SW9=0 時為 DEMO 音樂，SW9 為 1 時為 KEYBOARD 音樂。SW1 控制 Channel-1 的開關(guān)，SW2 控制 Channel-2 的開關(guān)。鍵盤按鍵與音調(diào)的對應(yīng)：舉例：F-1；G-2；H-3；J-4；K-5；L6；歌曲兩只的譜為：12311231 345- 345- 通過聲音可以判斷鍵盤實驗成功。十三、130 萬像素數(shù)字相機(jī)模塊實驗圖像的原始數(shù)據(jù)從相機(jī)模塊 TRDB_DC2 發(fā)送到系統(tǒng)開發(fā)板 DE2 中，在系統(tǒng)開發(fā)板上的 FPGA 是處理圖像加工部分和使這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 RGB 模式從而在 VGA

32、顯示器上顯示。在 SDRAM 中獲取的圖像能夠在任何時間被拿走且以位圖文件上載到計算機(jī)。實驗步驟如下:確定連接好 usb線和電源線。連接系統(tǒng)開發(fā)板的 VGA 輸出到一個 VGA 顯示器。利用 quartusII 打開工程項目名為 DE2_CCD 的項目。加載位流文件 DE2_CCD.sof/pof 到系統(tǒng)開發(fā)板。設(shè)置撥動開關(guān) SW10 和 SW9 到on 位置。設(shè)置其他開關(guān)為 off 位置。按下系統(tǒng)開發(fā)板的 KEY0 來復(fù)位整個電路?？梢园聪?KEY3 鍵使其轉(zhuǎn)換到 FREE RUN 模式并且你應(yīng)該能夠看到照相機(jī)在 VGA顯示器上的顯示是什么樣子。按下 KEY2 鍵來獲取相片的快門，再按下 K

33、EY3 鍵回到 FREE RUN 模式。如果發(fā)現(xiàn)顯示器圖像太暗，你可以通過改變 SW15:0到大的二進(jìn)制數(shù)值來增加時間。如果室內(nèi)非常暗，你可能需要設(shè)置 SW11 到 1 電平（更長的時間）。注：KEY1 鍵是設(shè)置新的時間（加載由 SW9：0定義的二進(jìn)制數(shù)值）。DE2_CCD 拍攝的數(shù)據(jù)在 DE2 的 SDRAM 中，用 DE2 控制面板可以將的原始數(shù)據(jù)傳回電腦，用 TRDB_DC2 開發(fā)包中提供的 Image Converter格式的數(shù)據(jù)，具體步驟如下：用 KEY2 鍵捕獲一幀圖形保存在 SDRAM 中?？梢詫⒃紨?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 bmp關(guān)閉當(dāng)前工程，打開 DE2_USB_API 目錄中的 DE2_

34、USB_API.sof 配置 FPGA，注意此時不能關(guān)閉電源，只能用 JTAG 模式進(jìn)行配置，否則保存在 SDRAM 中的數(shù)據(jù)會丟失。啟動 DE2 控制面板應(yīng)用 。用 Openopen usb port 0 菜單切換到 SDRAM 頁。在Sequential Read 框的Address 中輸入2800，length 中輸入96000，單擊load SDRAM content to a File 按鈕，將 SDRAM 中從地址 2800 開始、長度為 96000 的數(shù)據(jù)保存到文件 filename_GB.dat 中，這里的 filename 可以替換為其他名稱。同樣的方法將 SDRAM 中從地

35、址 102800 開始，長度為 96000 的數(shù)據(jù)保存到文件 filename_GR.dat 中，格式轉(zhuǎn)換，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 bmp 文件，可以在電腦上打開。用相關(guān)的十四、簡單譯設(shè)計本實驗設(shè)計一個 3-8 譯，輸入由波動開關(guān)來決定，輸出由綠色的發(fā)光二極管來顯示譯碼的結(jié)果。實驗步驟如下：1、打開試驗箱，插好 usb線和電源。2、打開 quartusII，并新建工程，如 myproject.。3 、點下一步， 默認(rèn)到下面頁面， 選擇硬件器件。這里EP2C35F672C6，用的是 CycloneII 的4、點下一步到完成。一個工程就建好了。5、從文件菜單選擇 new 新建 verilog 文件，6、

36、編寫 verilog 代碼。并保存。7、分配管腳，選擇菜單 assignment 下面的 import光盤下 DE2_lab_exercises 文件夾下的內(nèi)容。assignments 瀏覽打開如圖的文件。就是8、點 ok 以后就可以編譯程序了！如果沒有錯誤會提示編譯成功。9、然后程序到 DE2 板的 FPGA 中，點 programmer，出現(xiàn)如圖窗口。10、打開 DE2 板電源，點 start 按鈕，開始程序加載。11、撥動開關(guān)，LEDG 燈的顯示狀態(tài)。SW0 是譯的開關(guān)，SW1.SW2、SW3 是譯碼器的輸入?？梢钥吹阶g附實驗代碼如下：的工作指示燈。module decoder(SW0,

37、SW,LEDG); input SW0;input 3:1SW; output 7:0LEDG; reg 7:0LEDG;always(SW) beginLEDG=8b11111111; if(SW0=1)case(SW3:1)3b000:LEDG=8b11111110;3b001:LEDG=8b11111101;3b010:LEDG=8b11111011;3b011:LEDG=8b11110111;3b100:LEDG=8b11101111;3b101:LEDG=8b11011111;3b110:LEDG=8b10111111;3b111:LEDG=8b01111111;default:LE

38、DG=8b11111111; endcaseendendmodule十五、7 段數(shù)碼管實驗設(shè)計一個 3 位的 5 選 1 多路選擇器到 7 段數(shù)碼管顯示其輸出結(jié)果系統(tǒng)中的 SW17-SW0 作為輸入，7 段數(shù)碼管的 HEX0 作為輸出。步驟如下：1、新建工程 display，新建 verilog 文件，編寫程序如下：使用2、編譯，分配管腳。3、到 FPGA 中。4、觀察和調(diào)試指示燈。當(dāng)撥動開關(guān)當(dāng)撥動開關(guān)當(dāng)撥動開關(guān)當(dāng)撥動開關(guān)當(dāng)撥動開關(guān)SW17:15=000,SW14:12=000,則 7 段顯示管顯示 HSW17:15=001,SW11:9=001, SW17:15=002,SW8:6=011,

39、SW17:15=003,SW5:3=011,SW17:15=004,SW2:0=100,則 7 段顯示管顯示 E則 7 段顯示管顯示 L則 7 段顯示管顯示 L則 7 段顯示管顯示 O附實驗代碼如下：module display(SW,HEX0); input 17:0SW;output 0:6HEX0; wire 2:0M;mux5to1 M0(SW17:15,SW14:12,SW11:9,SW8:6,SW5:3,SW2:0,M); seg7H0(M,HEX0);endmodulemodule mux5to1(S,U,V,W,X,Y,M); input 2:0S;input 2:0U,V,W,X,Y;output 2:0M;reg 2:0M;always (S or U or V or W or X or Y) begincase(S)0:M=U;1:M=V;2:M=W;3:M=X;4:M=Y;5:M=Y;6:M=Y;7:M=Y;default:M=31b0;endcase end endmodulemodule seg7(c,display); input 2:0c;output 0:6display; reg 0:6display;always (c) begincase(c)3h0:display=7b1001000; 3h