FPGA与数字系统设计实验六：七段数码显示译码器设计.doc

简介：
本实验文档介绍了使用FPGA进行七段数码显示译码器的设计过程，涵盖硬件描述语言编程和数字系统的综合测试方法。 FPGA与数字系统设计：实验六 7段数码显示译码器设计 本实验主要介绍使用FPGA设计7段数码显示译码器，并学习ISE系列软件的设计流程及基本工具的使用，以及VHDL中的CASE语句应用。 知识点一： FPGA与数字系统设计 - FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程的数字电路数组，常用于数字系统的构建。 - 数字系统设计是指利用数字电路和微处理器实现各种功能的设计过程。 知识点二： ISE系列软件 ISE(Integrated Software Environment) 是一种基于PC端的集成开发环境，专为设计、仿真及验证数字逻辑而设。它提供了图形化的用户界面，并支持Verilog, VHDL等语言进行设计与仿真工作。 知识点三：VHDL语言 - VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）是一种硬件描述的语言，用于定义和模拟电子系统的行为特性。 - 它提供强大的描述能力和灵活的编程方式，在数字电路的设计中广泛应用。 知识点四：7段数码显示译码器设计 7段数码显示译码器是将二进制数据转换为七段显示器可读格式的一种数字逻辑设备。在本实验里，我们将使用FPGA来构建此译码器，并利用VHDL语言编写其行为描述代码。 知识点五：ISE的设计流程 ISE的工作流程包括创建项目、添加设计文件（如 VHDL）、综合设计、仿真和实现等几个阶段。每个步骤都有特定的操作指导及要求，需要严格遵循以确保设计成功完成。 知识点六：VHDL CASE语句 CASE语句是VHDL中用于定义多分支选择逻辑结构的关键字之一。它可以根据不同的输入条件来决定输出内容，在数字电路的设计中有广泛应用。 知识点七：Spartan 3E 开发板 Spartan 3E是一款FPGA开发平台，配备丰富的资源和接口选项，适合进行复杂的数字系统设计与研发工作。 在本实验中，我们将使用该开发板来进行7段数码显示译码器的实现及仿真测试。 知识点八：仿真实验与验证 通过软件或硬件工具对电路行为进行模拟以检查其功能正确性称为“仿真”。而将实际电子元件按照设计方案搭建起来并运行来确认设计符合预期的过程叫做“验证”。 本实验通过对7段数码显示译码器的设计，帮助我们掌握了FPGA及数字系统构建的基础知识、ISE软件的应用技巧、VHDL语言的使用方法以及仿真的技术流程。