EDA技術(shù)按鍵控制LED實驗

1、昆明理工大學(xué)信息工程與自動化學(xué)院學(xué)生實驗報告（201201學(xué)年第學(xué)期）課程名稱：EDA技術(shù)開課實驗室：年代日年級、專業(yè)、班學(xué)號姓名成績實驗項目名稱按鍵控制LED實驗指導(dǎo)老師教該同學(xué)能否認(rèn)識實驗原理：A.認(rèn)識B.基本認(rèn)識C.不認(rèn)識師評語該同學(xué)的實驗?zāi)芰Γ篈.強(qiáng)B.中等C.差該同學(xué)的實驗?zāi)芊襁_(dá)到要求：A.達(dá)到B.基本達(dá)到C.未達(dá)到實驗報告能否規(guī)范：A.規(guī)范B.基本規(guī)范C.不規(guī)范實驗過程能否詳盡記錄：A.詳盡B.一般C.沒有教師署名：年代日一、實驗?zāi)康?、熟習(xí)FPGA開發(fā)完好流程2、熟習(xí)管腳分派，熟習(xí)編程二、實驗設(shè)施1、帶有quartusII軟件的PC機(jī)一臺。2、FPGA實驗箱以及電源線下載線。三、

2、實驗要求實現(xiàn)8個SW按鍵控制8個led燈亮滅。四、實驗原理1、按鍵控制led燈原理：本實驗是經(jīng)過按鍵的電平控制led燈。其表示圖如圖2.1。圖2.1按鍵控制led表示圖8個SW按鍵控制相對的8個led燈，當(dāng)SW1在上方，其他按鍵在下方時，此時SW1為高電平，這時SW1對應(yīng)的led被點亮。2、模塊符號：圖2.2為按鍵控制led模塊符號。圖2.2按鍵控制led模塊符號3、源碼：modulekey1(key,led);input7:0key;output7:0led;reg7:0led;always(key)begincase(key)8b00000001:led=8b00000001;8b0000

3、0010:led=8b00000010;8b00000100:led=8b00000100;8b00001000:led=8b00001000;8b00010000:led=8b00010000;8b00100000:led=8b00100000;8b01000000:led=8b01000000;8b00000000:led=8b00000000;endcaseendendmodule五、實驗步驟1、翻開quartusII開發(fā)環(huán)境，成立工程、增添相應(yīng)源文件（選目標(biāo)芯片刻，應(yīng)采納EP2C35F672C8芯片）。2、分派管腳1）改正tcl文件：要在FPGA硬件芯片上運(yùn)轉(zhuǎn)程序，經(jīng)過管腳分派才能實現(xiàn)

4、我們的程序與硬件的連結(jié)，因此，管腳分派是很重要的一步，假如分派不對，就不可以實現(xiàn)預(yù)期成效。其實，管腳分派也是很簡單的。有一個文件，以.tcl為后綴名，這個文件不會編譯自動生成，需針對相應(yīng)的芯片編寫。本實驗不需自己編寫此文件（已針對實驗系統(tǒng)編寫好setup_35.tcl），此后每次自己成立工程，只需把這個文件復(fù)制到自己的工程文件夾里就能夠了，下邊是這個文件的一部分內(nèi)容。#clkset_location_assignment#rstset_location_assignment#ledset_location_assignmentset_location_assignmentset_locatio

5、n_assignmentset_location_assignmentset_location_assignmentset_location_assignmentset_location_assignmentset_location_assignmentPIN_P1-toclkPIN_R4-torstPIN_H23-toled0PIN_G26-toled1PIN_G25-toled2PIN_K22-toled3PIN_G24-toled4PIN_G23-toled5PIN_P18-toled6PIN_N18-toled7#號后的是說明，不是實質(zhì)內(nèi)容，這個文件里的內(nèi)容格式都是這樣的，包含了本實驗

6、的模塊，包含clk，rst，led等的管腳分派，此頂用紅色標(biāo)明的部分是FPGA芯片的引腳名，在做開發(fā)板時，F(xiàn)PGA芯片和各個模塊（led，key等）都連結(jié)好了，因此這些引腳也就和各個模塊連著了。?用藍(lán)色標(biāo)明的部分是我們程序中的引腳名。這個文件就是把程序中的clk，led和開發(fā)板上的真的clk，led連起來，這樣程序才能在開發(fā)板上運(yùn)轉(zhuǎn)。我們只需保證程序中的引腳名和藍(lán)色部分同樣就好了，不論改正哪里，這個過程就是管腳分派，因此不論我們編寫什么程序，只需將藍(lán)色部分改成我們編寫程序的輸入輸出引腳名就行。2)Runtcl文件：分派好管腳后，保留，我們還要run一下這個文件，到達(dá)quartus界面，看下列圖

7、2.3圖2.3Tools菜單欄?選擇菜單tools，點擊，在下拉菜單中選擇tclscripts，出現(xiàn)下列圖2.4。圖2.4tclscripts選中圖中藍(lán)色部分，而后run，分派成功后，會出現(xiàn)下列圖2.5。圖2.5引腳分派成功?分派成功后，假如是原理圖輸入的模塊中clk端會出現(xiàn)這樣的標(biāo)記，如果沒分派成功，回去查察.tcl文件能否有錯。3、配置：編譯前要進(jìn)行一項設(shè)置，以下列圖2.6。圖2.6配置目標(biāo)芯片屬性在在圖中藍(lán)色部分右鍵，選擇device，彈出界面以下列圖2.7。圖2.7配置目標(biāo)芯片屬性?點擊圖標(biāo)，彈出界面以下列圖2.8。圖2.8配置目標(biāo)芯片屬性?點擊圖標(biāo)，彈出界面以下列圖2.9。圖2.9配

8、置目標(biāo)芯片屬性這里選擇EPCS16，這是用來固化程序時用的，我們下載程序分兩種方式，一種是下載到SDRAM中，掉電程序丟掉；另一種下載到flash中，掉電不丟掉。這項設(shè)置就是為了使程序正確下載到flash中。設(shè)置好后確立。4、編譯Run后就能夠編譯了，不可功檢查程序或引腳分派。5、下載下載（掉電丟掉）：本實驗不需要波形圖仿真，編譯成功后就開始在開發(fā)板上運(yùn)轉(zhuǎn)，我們先用掉電丟失的下載方式。第一給實驗板供上電，接上jtag接口。而后點擊圖標(biāo)，翻開下載器，把我們的程序下載到開發(fā)板上，以下列圖2.10。圖2.10下載界面?下載器驅(qū)動裝好后，假如上面第二個紅框是nohardware，則點擊hardware

9、setup增添硬件，把生成的sof文件導(dǎo)入進(jìn)來后，開始點start，下載成功后，以下列圖2.11。圖2.11jtag模式下載達(dá)成下載成功后，就在開發(fā)板上看到我們程序成效了，實現(xiàn)了賽馬燈功能。下載（掉電不丟掉）：?接下來我們試著用掉電不丟掉的下載方式，這里這樣設(shè)置，以下列圖2.12。導(dǎo)入pof文件后，Start開始下載，而后也能實現(xiàn)和jtag下載同樣的功能了，并且掉電也不會丟掉，除非在燒進(jìn)新的程序時，會自動擦出舊程序。實驗截圖：心得領(lǐng)會：經(jīng)過此次實驗，我對按鍵控制LED有了進(jìn)一步的認(rèn)識，對如何經(jīng)過編程利用按鍵控制LED的亮滅，如何調(diào)整LED的閃耀頻次有了進(jìn)一步的經(jīng)驗。六、思慮練習(xí)實現(xiàn)按鍵控制賽馬

10、燈，按1鍵從左向右，按2鍵從右到左，選目標(biāo)芯片，本實驗箱核心板采納EP2C35F672C8芯片.moduleled_water(clk,led,key);inputclk;input1:0key;output7:0led;reg7:0led;reg50:0cnt;reg3:0cntm;always(posedgeclk)beginIf(key=2b00)/當(dāng)?shù)谝粋€按鍵按下時，燈從左向右亮，不然就從右向左亮begin判斷能否延時到了規(guī)準(zhǔn)時間begincntm=cntm+1;/cntm加1，燈向右移一個cnt=0;/計時清零endelsebegincnt=8)/假如cntm大于等于8，就清零begincntm=0;endendelsebegincntm=cntm-1;/cnmt減1，燈向左移一個cnt=0;endelsebegincnt=cnt+1;endif(cntm=0)/假如燈移到最左側(cè)，就給cnmt賦值/邊開始亮begincntm=8;end8，讓流水燈從最左endalways(posedgeclk)begincase(cntm)1:led=8b