VHDL实验报告

VHDL实验报告

《创新实验》实验报告

—基于vhdl的编程和硬件实现

一、实验目的

1.

2.

3.

4. 熟悉和掌握硬件描述语言vhdl的基本语法及编写；掌握软件xilinx ise 10.1的使

用；熟悉sdz-6电子技术实验箱的使用；了解节拍脉冲发生器等基本电路的实现；

5. 了解八位二进制计数器的功能与设计；

6. 学习键盘和七段数码管显示的控制和设计。

二、实验内容

1. xilinx ise 10.1软件的使用；

2. 节拍脉冲发生器等基本电路的实现；

3. 八位二进制计数器的实现

4. 键盘扫描及显示的实现

三、实验器材

1、 pc机

2、 sdz-6电子技术实验箱

3、正负5v电源

4、 i/o接口线

四、软件的使用

在安装xilinx10.1软件时，需要一个id号，其实这个id号是可以重复使用的，几个同

学在官网注册后就可以共享id号了。

安装完成之后就可以使用这个软件编写相应的vhdl的程序。

1.新建工程 file—>new project 弹出下面的对话框

输入工程名后单击next。然后根据本实验的实验箱进行以下设置。

以后的步骤一般都是单击next（有些资料上会介绍有些这些步骤的具体功能，但对于本

实验不必用到），最后单击finish，完成新建一个工程。在窗口的左边会出现刚刚新建的工

程，如下: 2.新建一个vhdl的源文件。

在上图中，右击工程选择new source ，弹出如下对话框。

在对画框的左边选择vhdl module，输入文件的名字（改名字最好是你定义的实体的名

字）。单击next。出现下面的对话框。

该对话框主要是对外部端口的编辑。可以直接跳过，即单击next，在源文件上编辑端口。

然后在接下来的对话框中单击finish。完成建立一个源文件。窗口右边就会出现刚才编辑的

源文件。

3.编写和编译代码

将事先编好的代码复制到源文件里，然后保存文件。

选中左边的文件名，在窗体的左边出现如下编辑文档内容。

选择synthesize —xst—》check syntax，双击check syntax，开始编译源文件。

4.软件仿真

其实仿真这一步可要可不要，很多程序都不需要仿真，有些程序即使仿真出错，但是最

后结果却可以出来。因此，我们做实验时很少仿真，此处也不再赘述了。

5.综合

首先根据实验箱的安排布局，找到程序中外部接口的对应实验箱上的接口，进行接口对

应，双击如下图所示的选项。 出现接口窗口如下，进行设置（具体参见老师发的文档sdz电子实验箱的使用说明文档）

保存，关闭即可

篇二：vhdl第一次实验报告

深圳大学实验报告

课程名称：

学院：信息工程学院

实验时间：

实验报告提交时间：

教务部制

篇三：vhdl实验报告

福建农林大学计算机与信息学院

信息工程类

实验报告

2013年 11 月 13 日

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

系：电子信息工程系专业：电子信息工程年级： 2010级姓名：

学号：实验课程： vhdl数字系统设计

实验室号：__ 田c407 实验设备号： 07 实验时间： 11.12 指导教

师签字：成绩：

实验一数控分频器的设计

1．实验目的和要求

学习数控分频器的设计、分析和测试方法。 2．实验原理

信号有不同的分频比，数控分频器就是用计数值可并行预置的加法计数器设计完成的，

方法是将计数溢出位与预置数加载输入信号相接即可，详细设计程序如例1所示。

数控分频器的仿真波形如图1所示：输入不同的clk频率和预置值d，给出如图1的时 序波形。

100.0μs

200.0μs

300.0μs

400.0μs 图1 当给出不同输入值d时，fout输出不同频率(clk周期=50ns) 3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

实验的硬件环境是：

微机一台

gw48 eda实验开发系统一套电源线一根十芯jtag口线一根 usb下载线一根 usb下载

器一个

示波器

实验的软件环境是：

quartus ii 9.0软件

4．操作方法与实验步骤

（1）创建工程，并命名位test。

（2）打开quartusii,建立vhdl文件，并输入设计程序。保存为dvf. （3）选择目

标器件。acex1k—ep1k100qc208-3。（4）启动编译。（5）建立仿真波形图。（6）

仿真测试和波形分析。（7）引脚锁定编译。（8）编程下载。（9）硬件测试

5．实验内容及实验数据记录

在实验系统上硬件验证例5-20的功能。可选实验电路模式1（第一章图4）；键2/键1

负责输入8位预置数d(pio7-pio0)；clk由clock0输入，频率选65536hz或更高(确保分频

后落在音频范围)；输出fout接扬声器(spker)。编译下载后进行硬件测试：改变键2/键1

的输入值，可听到不同音调的声音。 6．实验数据处理与分析 1）实验代码

【例1】

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity dvf is port ( clk : in std_logic;

d : in std_logic_vector(7 downto 0); fout : out std_logic ); end;

architectur

e one o

f dvf is signal full : std_logic; begin p_reg: process(clk)

variable cnt8 : std_logic_vector(7 downto 0); begin if clkevent

and clk = 1 then if cnt8 = 11111111 then cnt8 := d; --当cnt8计数计满时，输入数据d被同步预置给计数器cnt8 full <= 1; --同时使溢出标志信号full输出为高电平

else cnt8 := cnt8 + 1; --否则继续作加1计数

full <= 0; --且输出溢出标志信号full为低电平 end

if; end if;

end process p_reg ; p_div: process(full) variable cnt2 :

std_logic; begin if fullevent and full = 1 then cnt2 := not cnt2; --如果溢出标志信号full为高电平，d触发器输出取反

if cnt2 = 1 then fout <= 1; else fout <= 0; end if; end if; end

process p_div ; end;

2.）实验仿真 2.1输入代码

2.2编译测试

2.3引脚锁定篇四：vhdl实验报告

vhdl 5090309160 实验报告庄炜旭

实验三. 4位可逆计数器，4位可逆二进制代码－格雷码转换器设计

一．实验目的

学习时序电路的设计,仿真和硬件测试,进一步熟悉vhdl设计技术 1.

学习４位可逆计 数器的设计

2. 学习４位可逆二进制代码－格雷码转换器设计

二．实验内容

设计4位可逆计数器，及4位可逆二进制代码－格雷码转换器，并仿真，下载。 [具体

要求]

1. 4位可逆计数器

a) 使用clock_50作为输入时钟，其频率为50mhz（对于频率大于50hz的闪烁，

25

人眼会看到连续的光），因而，对其进行2的分频后，再用于时钟控制。（可利用实验一）

b) 使用拨码开关sw17作为模式控制，置‘1’时为加法计数器，置‘0’时为减

法计数器，同时使用ledr17显示sw17的值。

c) 使用key3作为异步复位开关（按下时为0，不按为1），当为加法计数器时，

置“0000”，当为减法计数器时，置“1111”。

d) 使用ledr3，ledr2，ledr1，ledr0作为转换后的输出结果显示，ledr3为高

位，ledr0为低位。

2. 4位可逆二进制代码――格雷码转换器

a) 使用拨码开关sw17作为模式控制，置‘1’时为二进制代码―>格雷码转换，

置‘0’时为格雷码―>二进制代码，同时使用ledr17显示sw17的值。 b) 使用拨码

开关sw3, sw2, sw1, sw0作为输入的被转换数，sw3为高位，sw0 为低位。

c) 使用ledr3，ledr2，ledr1，ledr0作为转换后的输出结果显示，ledr3为高 位，ledr0为低位。

sw[0] pin_n25 sw[1] pin_n26 sw[2] pin_p25 sw[3] pin_ae14

sw[17]

pin_v2 ledr[0] pin_ae23 ledr[1] pin_af23 ledr[2] pin_ab21

ledr[3] pin_ac22

ledr[17] pin_ad12 key[3] pin_w26 clock_50 pin_n2 三．管脚设定

四．相关知识

二进制代码与格雷码相互转换

格雷码（gray code，简称g码）是典型的循环码，它是由二进制码（binary，简称 b

码）导出的。特点是序号相邻的两组代码只有一位码不同(包括头尾两组代码)，且具有循环

性。上述特点使全部码组按序循环相邻，若以循环码表示一个循环过程中按顺序发生的状态，

则任何状态变化只对应有一个变量发生变化，这个特点有助于提高电路的可靠性。

五．思路及原理框图

本实验分两个部分，首先是一个四位可逆计数器。这是一个比较基础的部分，每次时钟

信号来的时候内置计数器加一或者减一，到十六或者零的时候相应跳变，然后再把这个相应

的信号转换到led灯上输出。第二部分是关于格雷码与二进制码的转换，如上表所示，它把

转换关系都告诉我们，这样我们只需要读入单片机上面的输入，再通过几个简单的公式转化

输出即可。

框图如下：

六．源代码

library ieee;