FPGA入门教程：通过按键控制LED显示

"这是一份关于FPGA入门的实验教程，主要讲解如何通过FPGA读取按键信号并控制LED显示。教程由艾米电子工作室提供，使用的是EP2C8Q208C8增强版开发套件和Quartus II 8.1开发软件。" 在这份"FPGA实验教程"中，主要涉及以下知识点： 1. **FPGA基本概念**：FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它允许用户根据需要配置内部的逻辑块和互连资源，实现定制化的数字电路设计。 2. **I/O口配置**：FPGA的I/O口可以配置为输入或输出，当配置为输入时，I/O控制模块会将三态缓冲器的控制端接地，使其呈现高阻态，从而能够接收外部信号。 3. **实验设备**：硬件平台是艾米电子工作室的EP2C8Q208C8增强版开发套件，这是一款具有多个I/O口的FPGA开发板，适合初学者进行实践操作。 4. **实验环境**：软件环境采用的是Altera的Quartus II 8.1，这是一个广泛使用的FPGA设计工具，用于编写、编译和下载 FPGA 配置。 5. **Verilog编程**：教程中展示了如何使用Verilog语言编写代码来实现按键到LED显示的逻辑。Verilog 是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为。 6. **case语句**：在Verilog程序中，`case`语句用于实现多路选择，根据输入信号的不同值执行不同的操作。在这个实验中，`case`语句用来判断哪个按键被按下，并控制对应的LED亮起。 7. **实验程序解析**：`key_led`模块接受8位的按键输入`key_in`和8位的LED输出`led`。内部使用了两个8位的寄存器`led`和`buffer`。当按键信号变化时，`buffer`存储当前按键状态，然后通过`case`语句判断并更新`led`寄存器，从而控制LED的亮度。 8. **默认情况处理**：在`case`语句的`default`分支中，如果没有按键被按下，所有LED都将熄灭。 9. **实验步骤**：实验步骤包括正确连接硬件，配置开发软件，编写Verilog代码，编译并下载到FPGA，最后通过观察LED的状态验证程序的正确性。 通过这个实验，学习者可以了解FPGA的基本操作，熟悉Verilog编程，以及掌握FPGA I/O口的控制，为进一步的FPGA学习打下基础。