实验一 FPGA开发环境入门
组合逻辑设计
一、实验目的
1.了解FPGA开发环境及基本操作。 2. 熟悉基于FPGA的数字设计方法和步骤。 3. 掌握电路的综合和实现。 4. 掌握电路仿真与时序分析。 5. 熟悉3/8线译码器工作原理 6. 设计5人表决器。
二、实验内容和基本原理 1、3/8线译码器
(1) 以3/8线译码器为例，以Basys 2开发板中的三个拨位开关，SW2，SW1,SW0为三个输入信号，可以代表8种不同的状态，该译码器对这8种状态译码，并把所译码的结果在八个发光二级管（LD7~LD0）上显示。
(2) 输入与输出之间逻辑关系
2、5人表决器
(1) 以Basys 2开发板中的5个拨位开关，SW4,SW3,SW2,SW1,SW0为7个输入信号，可以代表5个表决的人，当5个人中有3个以上同意时，则表决通过，将表决的结果在LD0上显示出来。
(2) 当表决通过时，将通过票数在最右侧在数码管(SEG0)上显示出来。
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(3) 表决票(SW4~0)与表决结果（LD0）真值表：
表决票与表决结果真值表
输入 A 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 B 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 C 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 others D 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 E 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 输出 F 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 (4)
表决票与表决结果真值表所对应的输入输出关系逻辑表达式：(学
生自行填写)
(5) 人数统计加法器设计：(学生自行填写) (6) 7段数码管静态显示。
数码的显示方式一般有三种：字型重叠式、分段式、点阵式，目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。它可分为两种，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。
Basys 2开发板使用的数码管为四位共阳极数码管，每一位的共阳极7段数码管由7段发光LED组成，呈条字状，7个发光LED的阳极连接在一起，阳极分别连接至 FPGA相应引脚。an0、an1、an2和an3为四位7段数码管的位选择端。当其值为“0”时，相应的7段数码管被选通。
Basys 2开发板使用的数码管
三、实验步骤
1、新建一个工程，命名为vote.xise。
2、新建一个Verilog源文件，命名为vote.v,编写源文件。 3、综合
4、新建一个测试文件，命名为test.v，编写测试文件进行波形仿真。 5、新建一个约束文件，命名为vote.ucf。 6、实现 7、生成编程文件 8、下载 9、功能测试
四、实验报告要求
1、实验报告内容上应包括： 1） 实验目的。
2） 实验内容及基本原理。
3） 主要实验设备型号及技术指标（计算机，Basys 2开发板，ISE开发环境版本）。
4） 实验方案与测试记录（实验方案包括进行实验的硬件电路、Verilog程序、操作步骤，测试记录包括实验过程中测得的主要数据和现象）
5）实验结果分析(分析实验过程中获得的数据、仿真波形、现象或问题的正确性和必然性，分析产生不正确结果的原因和处理方法)。
《FPGA开发环境入门》word版
