EDA技術(shù)按鍵控制LED試驗(yàn)

1、昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué)院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?A.強(qiáng) 口B.中等 口C. 差該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到要求:A.達(dá)到口B.基本達(dá)到口C.未達(dá)到實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否規(guī)范:A.規(guī)范口B.基本規(guī)范口C.不規(guī)范實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否詳細(xì)記錄:A.詳細(xì)口B. 一般C.沒(méi)有年級(jí)、專(zhuān)業(yè)、班學(xué)號(hào)姓名成績(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱按鍵控制LED實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師該同學(xué)是否了解實(shí)驗(yàn)原理:A. 了解口B.基本了解口C.不了解教 師 評(píng) 語(yǔ)（201 201 學(xué)年第 學(xué)期）課程名稱：EDA技術(shù)開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：年 月曰教師簽名：年 月一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉FPG/開(kāi)發(fā)完整流程2、熟悉管腳分配，熟悉編程二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、帶有quartusll 軟件的PC機(jī)一

2、臺(tái)2、FPGA實(shí)驗(yàn)箱以及電源線下載線。三、實(shí)驗(yàn)要求實(shí)現(xiàn)8個(gè)SW按鍵控制8個(gè)led燈亮滅。四、實(shí)驗(yàn)原理1、按鍵控制led燈原理：本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)按鍵的電平控制led燈。其示意圖如圖2.1圖2.1按鍵控制led示意圖8個(gè)SW按鍵控制相對(duì)的8個(gè)led燈，當(dāng)SW1在上方，其余按鍵在下方時(shí)，此時(shí) SW1為高電平，這時(shí)SW1對(duì)應(yīng)的led被點(diǎn)亮。2、模塊符號(hào)：圖2.2為按鍵控制led模塊符號(hào)。圖2.2按鍵控制led模塊符號(hào)3、源碼：module key1(key,led);in put7:0 key;output7:0 led;reg7:0 led;always(key)begi ncase(key)8'

3、;b00000001:led<=8'b00000001;8'b00000010:led<=8'b00000010;8'b00000100:led<=8'b00000100;8'b00001000:led<=8'b00001000;8'b00010000:led<=8'b00010000;8'b00100000:led<=8'b00100000;8'b01000000:led<=8'b01000000;8'b00000000:led<=8

4、'b00000000;endcaseenden dmodule五、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開(kāi)quartusll開(kāi)發(fā)環(huán)境，建立工程、添加相應(yīng)源文件(選目標(biāo)芯片時(shí)，應(yīng)采用EP2C35F672C芯片)。2、分配管腳1)修改tcl文件：? 要在FPGAM件芯片上運(yùn)行程序，通過(guò)管腳分配才能實(shí)現(xiàn)我們的程序與硬件的連 接，所以，管腳分配是很重要的一步，若是分配不對(duì)，就不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。? 其實(shí)，管腳分配也是很簡(jiǎn)單的。有一個(gè)文件， 以.tel為后綴名，這個(gè)文件不會(huì)編 譯自動(dòng)生成，需針對(duì)相應(yīng)的芯片編寫(xiě)。本實(shí)驗(yàn)不需自己編寫(xiě)此文件（已針對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 編寫(xiě)好setup_35.tcl ），以后每次自己建立工程，只要把這個(gè)文

5、件復(fù)制到自己的工 程文件夾里就可以了，下面是這個(gè)文件的一部分內(nèi)容。#clkset_locatio n_assig nment PIN_P1 -to elk #rstset_locatio n_assig nment PIN_R4-to rst #ledset_locatio n_assig nment set_locatio n_assig nment set_locatio n_assig nment set_locatio n_assig nment set_locatio n_assig nment set_locatio n_assig nment set_locatio n_assi

6、g nment set_locatio n_assig nmentPIN_H23-to PIN_G26-to PIN_G25 -to PIN_K22 -to PIN_G24-to PIN_G23-to PIN_P18 -to PIN_N18 -toled0led1 led2 led3 led4 led5 led6 led7?#號(hào)后的是注釋?zhuān)皇菍?shí)質(zhì)內(nèi)容，這個(gè)文件里的內(nèi)容格式都是這樣的，包含了本實(shí)驗(yàn)的模塊，包括clk，rst，led等的管腳分配，其中用紅色標(biāo)注的部分是FPGA芯片的引腳名，在做開(kāi)發(fā)板時(shí)，F(xiàn)PGA芯片和各個(gè)模塊（led，key等）都連接好了，所 以這些引腳也就和各個(gè)模塊連著了?用藍(lán)

7、色標(biāo)注的部分是我們程序中的引腳名。這個(gè)文件就是把程序中的clk，led和開(kāi)發(fā)板上的真的clk，led連起來(lái)，這樣程序才能在開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行。我們只要保證 程序中的引腳名和藍(lán)色部分一樣就好了，無(wú)論修改哪里，這個(gè)過(guò)程就是管腳分配，所以不管我們編輯什么程序，只要將藍(lán)色部分改成我們編寫(xiě)程序的輸入輸出引腳名就 行。2） Run tcl 文件：? 分配好管腳后，保存，我們還要run 下這個(gè)文件，來(lái)到quartus界面，看下圖2.3window MeipRun EDA Simulation ToolRun EDA Timinq Analysis ToolLaunch EDA Simulation Library

8、 CompilerLaunch Design Space ExplorerTirrneQuest Timing AnalyzerAdvisorsChip Planner尸loorplan and Chip Editor)Design Partition PlannerNetlist ViewersSignalTap II Logic Analyzer In-System Memory Content Editor Logic Analyser Interface Editor In-System Sources and Probes Editor SignaiProbe Pins， progr

9、ammerJ TAG 匚 hain DebuggerTransceiver TooljtMegaWizard Plug-ln Manager 口 SOPC Builder3、圖2.3 Tools菜單欄?選擇菜單tools，點(diǎn)擊，在下拉菜單中選擇tel scripts圖 2.4 tel scripts? 選中圖中藍(lán)色部分，然后run,分配成功后，會(huì)出現(xiàn)下圖圖2.5引腳分配成功? 分配成功后，如果是原理圖輸入的模塊中clk端會(huì)出現(xiàn)果沒(méi)分配成功，回去查看.tel文件是否有錯(cuò)。配置：? 編譯前要進(jìn)行一項(xiàng)設(shè)置，如下圖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

10、如下圖圖2.7配置目標(biāo)芯片屬性? 點(diǎn)擊圖標(biāo)device and Pin Option?.，出現(xiàn)下圖2.4。2.5。一這樣的標(biāo)志，如2.7。，彈出界面如下圖2.8。圖2.8配置目標(biāo)芯片屬性? 點(diǎn)擊圖標(biāo) 門(mén)，彈出界面如下圖2.9 。圖2.9配置目標(biāo)芯片屬性? 這里選擇EPCS16這是用來(lái)固化程序時(shí)用的，我們下載程序分兩種方式，一種是 下載到SDRAM中，掉電程序丟失；另一種下載到flash中，掉電不丟失。這項(xiàng)設(shè)置 就是為了使程序正確下載到flash中。設(shè)置好后確定。4、編譯Run后就可以編譯了，不成功檢查程序或引腳分配。5、下載1）下載（掉電丟失）：? 本實(shí)驗(yàn)不需要波形圖仿真，編譯成功后就開(kāi)始在開(kāi)

11、發(fā)板上運(yùn)行，我們先用掉電丟 失的下載方式。首先給實(shí)驗(yàn)板供上電，接上jtag接口。然后點(diǎn)擊醪 圖標(biāo)，打開(kāi)下載器，把我們的程序下載到開(kāi)發(fā)板上，如下圖2.10。圖2.10下載界面? 下載器驅(qū)動(dòng)裝好后，如果上邊第二個(gè)紅框是no hardware,則點(diǎn)擊hardware setup添加硬件，把生成的sof文件導(dǎo)入進(jìn)來(lái)后，開(kāi)始點(diǎn)start ，下載成功后，如下圖2.11。圖2.11 jtag 模式下載完成? 下載成功后，就在開(kāi)發(fā)板上看到我們程序效果了，實(shí)現(xiàn)了跑馬燈功能。2）下載（掉電不丟失）：? 接下來(lái)我們?cè)囍玫綦姴粊G失的下載方式，這里這樣設(shè)置，如下圖 2.12。? 導(dǎo)入pof文件后，Start開(kāi)始下載，

12、然后也能實(shí)現(xiàn)和jtag下載一樣的功能了， 而且掉電也不會(huì)丟失，除非在燒進(jìn)新的程序時(shí)，會(huì)自動(dòng)擦出舊程序。實(shí)驗(yàn)截圖：心得體會(huì)：經(jīng)過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我對(duì)按鍵控制LED有了進(jìn)一步的了解，對(duì)如何通過(guò)編程利用按鍵控制LED的亮滅，怎樣調(diào)整 LED的閃爍頻率有了進(jìn)一步的經(jīng)驗(yàn)。六、思考練習(xí)實(shí)現(xiàn)按鍵控制跑馬燈，按1鍵從左向右，按2鍵從右到左，選目標(biāo)芯片，本實(shí)驗(yàn)箱 核心板采用EP2C35F672C芯片.module led_water（clk,led,key）;in put clk;in put1:0key;output7:0 led;reg7:0 led; reg50:0 cnt;reg3:0 cntm; alway

13、s(posedge clk) beginIf(key=2 ' b00)/ 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)按鍵按下時(shí)，燈從左向右亮，否則就從右向左亮 begin/ 判斷是否延時(shí)到了規(guī)定時(shí)間begin cntm<=cntm+1; /cntm加 1，燈向右移一個(gè)cnt<=0; / 計(jì)時(shí)清零 endelse begin cnt<=cnt+1; 計(jì)時(shí)加 1 endif(cntm>=8) /如果 cntm 大于等于 8 ，就清零begincntm<=0;endendelsebegin cntm<=cntm-1; /cnmt減 1 ，燈向左移一個(gè)cnt<=0;endelsebegin cnt<=cnt+1;endif(cntm<=0) /如果燈移到最左邊，就給 cnmt 賦值 8 ，讓流水燈從最左/ 邊開(kāi)始亮begin cntm<=8;endend always(posedge clk)begincase(cntm)1:led<=8'b01000000;/12:led&l