FPGA原理与Vivado综合实验报告-张展翔 PB20111669

"本次实验是关于FPGA原理和Vivado综合的学习，旨在让学生了解FPGA的工作原理，理解Verilog代码和约束文件在FPGA设计中的应用，以及掌握使用Vivado工具进行FPGA开发的整个流程。实验环境包括VLAB和FPGAOL实验平台，以及Logisim和Vivado软件。实验中包含了两个具体练习，涉及时钟信号配置、复位信号以及LED灯的管脚映射。" 在实验"实验06FPGA原理及Vivado综合"中，学生将深入理解Field Programmable Gate Array（FPGA）的基础运作机制。FPGA是一种可编程的集成电路，允许用户根据需求配置其内部逻辑结构。这种灵活性使得FPGA在各种应用场景中，如原型验证、嵌入式系统和高速数字信号处理等，都有广泛的应用。 实验的目标是让学生熟悉FPGA的运作方式，特别是通过学习Verilog硬件描述语言来描述数字电路的行为。Verilog是一种用于设计和描述数字系统的标准化语言，它能够用来定义逻辑门、触发器、计数器等基本逻辑单元，也可以构建复杂的系统级设计。 在Vivado工具的使用上，实验要求学生掌握从创建项目、编写Verilog代码、添加约束文件到编译、仿真和实现的完整流程。Vivado是一款由Xilinx公司提供的集成开发环境，集成了设计、仿真、综合、布局布线等功能，极大地简化了FPGA设计的复杂度。 实验的练习部分，学生需要配置时钟信号，例如设置clk端口的封装引脚和电平标准，以及创建一个名为sys_clk_pin的时钟，周期为10.00ns。此外，还需要对复位信号rst的管脚进行配置，并设定LED灯（led[0]至led[3]）的管脚映射，确保它们能正确连接到FPGA的输入/输出接口。 在实际操作中，学生将通过Vivado的图形化界面或命令行工具完成这些配置，这有助于他们理解物理硬件与逻辑设计之间的联系，同时增强他们实际动手解决问题的能力。通过这样的实践，学生不仅能学习到FPGA的基本知识，还能提升自己的数字系统设计和调试技巧。