Cyclone4Mini FPGA数字实验指南

"这是一本基于FPGA的数字实验指导书，主要针对MINI_FPGA开发板，由上海有擎科技有限公司编著，版本为2019.06（Rev2.0）。书中详细介绍了Cyclone IV E系列的FPGA芯片，包括其资源、配置方法以及开发板的各个功能模块，如输入输出模块、音频模块、时钟模块等。此外，还涵盖了在Quartus软件中的项目创建、IP核的使用，如ROM查找表、PLL、低通滤波器的生成方法。书中还提供了多个基础实验的设计与实现，如流水灯、逻辑门、译码器、数据选择器和触发器等，旨在帮助学习者掌握FPGA的基础应用和设计技巧。" 本书首先对MINI_FPGA开发板进行了总体介绍，讲解了开发板的框架设计，核心FPGA芯片Cyclone IV E系列的特点。这一系列的FPGA器件拥有丰富的资源，包括逻辑单元、可编程I/O、内存块等，并支持多种配置方式。在实际操作中，用户需要了解如何配置MINI_FPGA开发板以进行后续的实验。 接着，书中详细阐述了开发板的外围功能模块，包括输入操作模块（如按钮、开关等）、输出显示模块（如LED灯、七段数码管等）、音频或发声模块、时钟模块、IO拓展口、存储器模块（如SPI Flash、SDRAM等）、协议接口（如UART、I2C、SPI等）以及电源管理模块。这些模块的详细介绍有助于用户理解开发板的硬件组成及功能。 在软件设计部分，书中提到了如何在Altera的Quartus集成开发环境中新建工程，以及如何使用IP核来生成特定的功能模块，例如ROM查找表用于存储固定数据，PLL（锁相环）模块用于频率合成，SignalTap则用于在线逻辑分析，低通滤波器IP核则用于信号处理。这些都是FPGA设计中常见的技术手段。 书中的第二部分重点在于基础实验的设计与实现，涵盖了流水灯、逻辑门（包括基本逻辑门和全加器）、译码器编码器（如3-8译码器和8-3优先编码器）、数据选择器，以及触发器（如D触发器、8D触发器和4JK触发器）等经典数字电路设计。每个实验都包括设计目标、思路、功能模块图、程序设计、FPGA管脚配置、实验结果展示以及思考与拓展，旨在通过实践操作加深对FPGA设计原理的理解。 这本书是学习和实践FPGA数字设计的理想教材，无论对于初学者还是有一定基础的学习者，都能从中获取宝贵的知识和实践经验。