集成运算放大器-沈阳理工大学

沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境下载区数码管指示灯输出单元电机输出单元数字量输入单元下载目标板单片机下载单元液晶屏模拟信号输入单元频率输出单元频率选择单元A/D和D/A处理单元点阵输出单元上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境下载区数码管指示灯输出单元液晶屏模拟信号输入单元电机输出单元下载目标板数字点阵输出单元频率输出单元数字量输入单元单片机下载单元A/D和D/A处理单元频率选择单元上页下页沈阳理工大学～SW16是拨码开关，向上为1；向下为0。本实验箱指定了SW1～SW8的端口（见附录）；而SW9～SW16未指定端口，不能使用。注意：SW7和SW8的端口号。对应的管脚，参考实验报告书后面实验一、QuartusII开发环境上页下页沈阳理工大学～AN8是按键开关，按下为1；不按为0。（端口号见附录）组合逻辑对应的管脚，参考实验报告书后面实验一、QuartusII开发环境上页下页沈阳理工大学～CLK5，端口号见附录。使用时，将短路块插在所需频率的跳针上即可。对应的管脚，参考实验报告书后面时序逻辑实验一、QuartusII开发环境上页下页沈阳理工大学～LED8，端口号见附录。数码管采用扫描方式显示，8个数码管的对应笔段共用同一端口，利用74LS138输出片选，任一时刻只选通一个数码管，当扫描频率足够快时，可看作同时显示。对应的管脚，参考实验报告书后面实验一、QuartusII开发环境上页下页沈阳理工大学电子系统设计如：当指定S3S2S1＝011时，则选通左边第四个数码管实验一、QuartusII开发环境上页下页沈阳理工大学～D101，端口号见附录。高电平点亮，低电平熄灭实验一、QuartusII开发环境上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境上页下页沈阳理工大学电子系统设计主芯片实验一、QuartusII开发环境上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境•一、实验目的•1：练习使用QUARTUSII7.1软件，掌握利用该软件进行简单EDA设计的基本流程。•2：完成一个通过拨码开关控制发光二极管亮灭的应用，实验结束后可独立完成思考题。上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境步骤一：项目的创建（1）.建立工程，设计输入。选择菜单“File”→“NewPrejectWizard”二、实验内容及步骤上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境（2）点击Next，为工程选择存储目录、工程名称、顶层实体名等，如图1-3所示；（3）点击Next，若目录不存在，系统可能提示创建新目录，如图1-4所示，点击“是”按钮创建新目录，系统显示如图1-5所示；（4）系统提示是否需要加入文件，在此不添加任何文件；（5）点击Next，进入设备选择对话框，如图1-6，这里选中实验箱的核心芯片CYCLONE系列FPGA产品EP1C6Q240C8；（6）点击Next，系统显示如图1-7，提示是否需要其他EDA工具，这里不选任何其他工具；（7）点击Next后，系统提示创建工程的各属性总结，若没有错误，点击Finish，工程创建向导将生成一个工程，这时软件界面如图1-8，在窗口左侧显示出设备型号和该工程的基本信息等。上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境Cyclone系列的EP1C6Q240C8图1-6上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境图1-7上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境步骤二：VHDL文本编辑输入1.选择File/New或点击主菜单中的空白图标，进入新建程序文件状态，选择VHDLfile。VHDL程序文件的扩展名是：*.vhd为实现用一个拨码开关控制一个LED亮灭的功能，可用VHDL编写一个程序实现上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境2.点击OK按钮进入VHDL文本编辑环境界面上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境3、在编辑窗口中编辑以下程序：libraryIEEE;useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;useIEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;useIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entitytestisPort(led:outstd_logic;key:instd_logic);endtest;architectureBehavioraloftestisbeginled=key;endBehavioral;上页下页沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境4、输入程序后，存盘，如图1-10所示：图1-10沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境5.点击Processing-StartCompilation编译该文件，系统将开始编译，结束后，给出提示信息和编译结果，如图1-11所示：图1-11沈阳理工大学电子系统设计实验一、QuartusII开发环境6.点击Assignment-Pins进行引脚分配，实验箱上拨码开关和LED对应的引脚分别为58和98，分配结果如图1-12所示。沈阳理工大学电子系统设计•7.参照步骤（5）重新编译系统，系统将生成FPGA配置文件，在编译过程中若显示警告可不理会；•8.准备下载，注意打开实验箱电源，并连接下载电缆；•9.点击Tools-Programmer将配置文件下载到FPGA，系统显示如图1-13所示，注意选择下载模式为JTAG，若下载线硬件显示“NoHardware”（如图1-13所示），则点击HardwareSetup按钮，系统显示如图1-14，双击USB-Baster，设定其为当前选定硬件，再点Close返回。实验一、QuartusII开发环境沈阳理工大学下载界面实验一、QuartusII开发环境沈阳理工大学下载线配置实验一、QuartusII开发环境沈阳理工大学配置好下载电缆的下载界面实验一、QuartusII开发环境沈阳理工大学电子系统设计•观察实验效果，尝试开关拨码开关K1，发光二极管D1-1将随之亮灭。实验一、QuartusII开发环境沈阳理工大学电子系统设计•通过本实验学生应掌握QUARTUS7.1软件的基本使用方法和利用该软件进行EDA设计的基本流程。本实验的内容虽然简单，但却是进行复杂设计的基础。三、实验总结实验一、QuartusII开发环境沈阳理工大学电子系统设计•本实验是利用1个拨码开关控制1个LED，现要求利用8个拨码开关控制8个LED，在现有的实验环境下完成。实验箱上8个拨码开关控制8个LED对应的FPGA引脚为：四、思考题名称引脚名称引脚K158D1-198K257D1-299K356D1-3100K455D1-4101K554D1-5102K653D1-6103K750D1-7104K849D1-8105实验一、QuartusII开发环境沈阳理工大学基础实验——Hello实验•一、实验目的及要求：•1、学习使用QUARTUSII7.1、SOPCBuilder、NIOSIIIDE软件，掌握利用这些软件进行简单SOPC设计和调试的基本流程；•2、完成一个简单的NIOSIICPU设计，通过JTAG-UART接口向计算机发送一段字符串。沈阳理工大学电子系统设计•二、实验环境及器材：•1、微机（已安装授权的QUARTUSII7.1、SOPCBuilder、NIOSIIIDE）•2、EDA/SOPC实验开发系统•3、USBBlaster下载线一根沈阳理工大学电子系统设计•三、背景知识及操作流程：•NIOSII软核CPU是ALTERA公司2005年推出的新一代软核CPU产品，较其前一代产品NIOS，在用户界面、可调试性等方面都有了很大的改进，目前最新版本为7.1。NIOSII设计工具为SOPCBUILDER，已嵌入到QUARTUSII软件中，调试工具为NIOSIIIDE。•本实验设计一个含NIOSIICPU的简单应用，可在控制台显示一段字符串，具体实验步骤如下：•（1）启动QUARTUS软件并建立一个工程，其过程请参照实验1，在此不作赘述，工程名不妨命名为hello；•（2）点击Tools-SOPCBuilder，启动SOPCBuilder，如图5-1所示；实验二SOPC基础实验——Hello实验沈阳理工大学电子系统设计•（3）启动SOPCBuilder后，系统提示输入系统名以及目标语言，这里可随意为系统命名，不妨命名为MYCPU，请注意该名称将在后面的设计中用到，因此最好命名为有意义的名字，目标语言不妨选VHDL；实验二SOPC基础实验——Hello实验沈阳理工大学电子系统设计•（4）点击OK，系统显示SOPCBuilder界面，窗口左侧为IP核列表，右侧为设计界面，下方为信息窗口。由于实验箱上FPGA的工作时钟为24MHz，因此须更改时钟设置，只要鼠标双击频率数并进行修改即可；实验二SOPC基础实验——Hello实验沈阳理工大学电子系统设计•（5）下面就可以为设计添加组件了，首先双击左侧的NiosIIProcessor，为系统添加NiosIICPU，系统显示如图2-4，NiosII的类型分为经济型、标准型和完全型三种，这里选标准型，即NiosII/s，其他选项取默认值即可，点击Finish，系统显示如图2-5所示；实验二SOPC基础实验——Hello实验沈阳理工大学基础实验——Hello实验沈阳理工大学电子系统设计•（6）最好为添加的CPU更改个名字，用鼠标右键点击CPU，选Rename为其更名，不妨更名为MYNIOS，系统显示如图2-6所示，请注意这时信息窗有三行提示，可暂时不去管它。•（7）继续为设计添加组件，在左侧列表中选择OnChipMemory(ROMorRAM)，双击后，系统显示如图2-7；首先为系统添加片上ROM，在内存类型上选ROM，数据宽度选32位，容量选1Kbytes，其他内容可不作修改；实验二SOPC基础实验——Hello实验沈阳理工大学电子系统设计•（8）类似（6），为设计添加1K字节片上RAM组件，其选项界面如图2-9所示，