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基于Basys3和Vivado的数字逻辑Verilog实验指南

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简介：
本书《基于Basys3和Vivado的数字逻辑Verilog实验指南》旨在为学习数字逻辑设计的学生提供实践指导。通过使用Basys3开发板和Xilinx Vivado工具，读者可以掌握Verilog硬件描述语言的基础知识，并进行一系列动手实验项目，加深对数字电路的理解与应用能力。 这是一套基于Basys3的实验教程，包含20个实验，并提供了详细的实验步骤与源码。

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  • 基于Basys3和Vivado的数字逻辑Verilog实验指南
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    本书《基于Basys3和Vivado的数字逻辑Verilog实验指南》旨在为学习数字逻辑设计的学生提供实践指导。通过使用Basys3开发板和Xilinx Vivado工具，读者可以掌握Verilog硬件描述语言的基础知识，并进行一系列动手实验项目，加深对数字电路的理解与应用能力。 这是一套基于Basys3的实验教程，包含20个实验，并提供了详细的实验步骤与源码。
     
  • Vivado中的数字逻辑实验
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    《Vivado中的数字逻辑实验》是一本指导学生和工程师利用Xilinx Vivado设计套件进行数字系统开发与实践的手册，涵盖从基础到高级的各种实验项目。 数字逻辑 Vivado 实验 重庆大学
     
  • 数字逻辑实验指南书
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    《数字逻辑实验指南书》是一本专注于数字电路与逻辑设计领域的实践指导书籍。本书为学习者提供了丰富的实验案例和详尽的操作步骤，帮助读者深入理解数字逻辑的基本原理及其应用，是电子工程及计算机科学专业学生不可或缺的参考教材。 目录 第一部分 实验准备 第一章 数字逻辑实验要求 预备-1 第二章 数字逻辑实验基本知识 预备-2 第三章 MAX+plus II实验操作步骤 预备-5 第二部分 实验 实验一 逻辑门电路的功能与测试 实验-1 （一） 或门的逻辑功能测试 （二） 与非门74LS00的逻辑功能测试 （三） 或非门74LS02的逻辑功能测试 （四） 与非门74LS20的逻辑功能测试 （五） 异或门74LS86的逻辑功能测试 实验二 复合逻辑电路功能实现及验证 实验-6 （一） 利用与非门组成异或门并进行功能验证 （二） 通过与非门构成同或门并进行功能验证 （三） 使用或非门实现特定的逻辑函数，并测试其正确性 实验三 组合逻辑电路 实验-11 （一） 分析组合逻辑电路中的基本关系 （二） 对使用74LS00构建的组合电路的功能分析 （三） 利用现有器件设计并验证具有指定功能的逻辑门电路，并进行测试确认。 （四） 使用MAX+plus II开发环境对ACEX芯片编程，实现特定逻辑函数的设计和测试验证。 （五） 思考题 实验四 半加器、全加器及逻辑运算 实验-18 （一） 组合逻辑电路功能的初步测试 （二） 利用异或门(74LS86)与与非门(74LS00)构建半加器并验证其功能。 （三） 测试全加器的功能实现情况。 （四） 使用异或和与非逻辑门组合设计的全加器进行测试确认。 （五） 利用MAX+plus II开发工具对ACEX编程，完成集成全加器74LS183功能的验证。 （六） 思考题：使用MAX+plus II为ACEX编程，实现四位二进制并行加法器的设计与测试。 （七） 思考题：利用MAX+plus II对ACEX进行编程设计，完成四位二进制减法器的开发和验证。 实验五 编码器、译码器、数据选择器及数值比较器 实验-25 （一） 4线至2线编码转换 （二） 测试并确认2线到4线的解码功能。 （三） 将译码电路进行变换和应用分析。 （四） 数据选择器的功能测试与应用 （五） 对两位数值比较器的功能进行全面验证。 （六） 思考题：使用MAX+plus II来模拟10线/3线优先编码器74LS147的逻辑功能。 （七） 思考题：利用MAX+plus II将8线/3线优先编码器扩展为16线/4线形式，并验证其性能。 （八） 思考题：通过MAX+plus II实现使用四位数值比较器构造八位数值比较器的方法。 实验六 供电控制电路、七人表决系统及血型检测电路 实验-34 （一） 设计并测试供电控制系统 （二） 测试设计的七个人员投票系统的功能。 （三） 血型匹配检验装置的设计与验证 实验七 RS触发器的功能评估 实验-39 （一） 基本RS触发器的操作特性分析。 （二） 同步RS触发器(带时钟控制)的测试和研究。 （三） 使用基本RS锁存器构建四位二进制数据存储装置。 （四） 通过同步RS触发机制设计并验证四位二进制数值寄存设备。 实验八 JK、D触发器逻辑功能及主要参数测试 实验-46 （一） 对74LS112集成J-K触发器进行性能评估。 （二） 将JK型转换为D类型的方法和步骤。 （三） 设计将JK触发器改造成T类型的方案。 （四） 从D到JK的变换研究 （五） D与T触发机制之间的相互转化。 实验九 三态输出锁存及存储单元 实验-52 （一） 锁存器的功能和应用案例分析 实验十 异步二进制计数器设计 实验-55 （一） 构建一个三位的异步加法计数装置。 （二） 开发并验证四位的异步减法
     
  • 数字逻辑和Verilog设计实验三
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    本课程为《数字逻辑与Verilog设计》系列实验的第三部分，侧重于通过实践加深学生对Verilog语言及数字系统设计的理解。 西北工业大学数字逻辑与Verilog设计实验三要求完成以下任务：设计一款时钟上升沿触发的D寄存器；设计一个具有并行加载功能的4位移位寄存器；设计一个带有复位功能的4位计数器；实现一个定时器和串并转换器的设计及仿真。此外，还需掌握Quartus II软件的基本使用步骤，并提供实验内容、源代码及测试代码以及实验结果与分析。
     
  • FPGA Basys3开发实验指南——《数字电路与逻辑设计》课程资料.pdf
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    本PDF为《数字电路与逻辑设计》课程提供FPGA Basys3开发板实验指导，涵盖基础知识、编程技巧及实践项目，助力学生深入理解并掌握相关技术。 FPGA Basys3开发实验指导书 —— 《数字电路与逻辑设计》配套
     
  • Verilog设计实验二：数字逻辑
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    本实验为《Verilog设计实验二：数字逻辑》课程内容，涵盖使用Verilog语言实现基本数字逻辑电路的设计与仿真。学生将通过实践加深对组合逻辑和时序逻辑的理解，并掌握基于EDA工具的硬件描述方法。 西北工业大学数字逻辑与Verilog设计实验二要求实现2选1多路选择器、2-4译码器、8-3译码器、二进制比较器以及2+2位全加器的Verilog代码，并编写相应的testbench进行测试。此外，需要对比高级语言和Verilog编程的主要区别。
     
  • 基于System Verilog的Basys3板数字钟实验代码实现
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    本简介介绍了一种使用System Verilog语言在Basys3开发板上实现数字时钟的方法。通过详细的实验步骤和代码说明，帮助读者理解和掌握硬件描述语言的应用及数字系统的构建技术。 用Vivado编写的数字钟实验代码文件具备时钟、闹钟、正计时和倒计时等功能，并且已经在Basys3板子上成功运行过。尽管代码中可能存在一些错误，但这些代码可以在大家完成数字钟实验时起到参考作用。
     
  • Basys3实验指南手册
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    《Basys3实验指南手册》是一本专为学习和实践数字电路设计与验证而编写的教程。它详细介绍了如何使用Basys3开发板进行各种硬件描述语言编程及其实验操作，帮助读者掌握从理论到实际应用的全过程。 ### Basys3实验指导手册知识点总结 #### 一、Basys3开发板概述 - **核心组件**: Basys3的核心是Xilinx Artix-7 FPGA芯片XC7A35T-1CPG236C，这是一款高性能且低功耗的现场可编程门阵列。 - **功能定位**: 这款开发板适用于从初学者到高级用户的数字电路设计教学与实验。它支持从简单的逻辑电路到复杂的嵌入式系统的开发。 - **集成资源**: - 包含33,280个逻辑单元，采用六输入LUT结构以提供强大的处理能力。 - 提供1,800Kbits快速RAM块，满足高速数据存储的需求。 - 配备5个时钟管理单元，每个包含一个锁相环(PLL)，用于精确的时钟管理和同步。 - 拥有90个DSP slices以支持数字信号处理任务。 - 内部最高可达450MHz的时钟频率确保高速运行能力。 - 集成1个片上模数转换器(XADC)以满足混合信号设计需求。 #### 二、硬件资源与接口 - **外围设备**: - 包括16个拨键开关，用于手动输入。 - 提供16个LED指示灯作为输出显示。 - 配备5个按键开关，其中包括一个FPGA配置复位按钮。 - 支持4位7段数码管以显示数字信息。 - 设有3个Pmod接口和专用AD信号Pmod接口用于扩展模拟与数字IO模块。 - 提供12位VGA输出接口支持图形显示功能。 - 包含USB-UART桥实现PC与开发板之间的通信，以及串口Flash存储引导加载程序的内存。 - USB-JTAG端口用于FPGA编程和调试，并且提供了一个可连接鼠标、键盘及记忆棒的USB接口。 - **扩展接口**: - 提供4个标准扩展连接器以支持面包板或用户自定义电路板以及Pmods模块，增强了开发灵活性与多样性。 - 配备8针ESD保护连接器提高系统稳定性和耐用性。 #### 三、电路设计与使用 - **电源电路**: - 支持USB端口和J6接线柱两种供电方式，并可通过JP2跳线帽选择。外部电源需保持在4.5V到5.5V范围内，至少提供1A电流。 - **LED灯电路**: - 开发板上的16个LED由FPGA控制，在输出高电平时点亮。 - **拨码开关电路**: - 包含16位拨码开关，向下为低电平状态，用于输入设置。 - **按键电路**: - 设有5个按钮，按下时对应的FPGA输入脚变为高电平。建议每个项目都包含复位功能。 - **数码管电路**: - 四位带小数点的七段共阳数码管通过控制输出端口点亮或关闭各个LED段。 - **VGA显示电路**: - 利用12位电阻分压网络实现良好的色彩过渡和图像质量。 - **IO扩展电路**: - 提供4个标准接口支持多种扩展方式，如Pmods等模块连接。 - **FPGA调试及配置电路**: - 开发板上电后需要通过USB-JTAG口下载.bit文件进行FPGA的初始化。 #### 四、总结 Basys3开发板是一个功能强大且易于使用的数字电路设计平台。它不仅适合初学者学习FPGA和数字电子技术，也适用于高级用户完成复杂项目的研发工作。其丰富的硬件资源及灵活多样的扩展接口使其成为教育与研究的理想工具。
     
  • 数字逻辑和数字系统的实验报告
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    本实验报告详细探讨了数字逻辑与系统的基本原理及应用。通过一系列设计和验证实验，加深对组合电路、时序逻辑等核心概念的理解，并掌握常用电子元件的实际操作技巧。 基本逻辑门实验包括简单组合逻辑电路的设计、组装与调试，以及三态门特性的研究与典型应用。此外还包括中规模集成电路的功能测试及应用、加法器设计与实现、触发器移位寄存器及其应用的时序电路分析和集成计数器的应用。最后是四相时钟分配器的设计。
     
  • 数字逻辑基础及Verilog设计
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    《数字逻辑基础及Verilog设计》是一本全面介绍数字电路原理与Verilog硬件描述语言的教材，适合电子工程和计算机科学学生学习。 本段落件为《数字逻辑基础与verilog设计》原书第二版的PDF资源。