Quartus下黑金FPGA LED流水灯开发与固件教程

本篇教程是关于在Quartus环境下进行LED流水灯实验的详细指南，针对的是芯驿电子科技（上海）有限公司提供的黑金系列FPGA开发板，包括AX301、AX4010、AX515、AX530和AX1025等型号。文章首先介绍了实验的目的，即通过实际操作学习FPGA的基本开发流程，如器件选择、配置、代码编写、编译、管脚分配、程序下载以及程序的固件操作，如闪存固化和擦除。 实验环境设定在Windows 7 SP1 64位操作系统下，配合Quartus Prime 17.1 Lite Edition版本。黑金FPGA开发板作为实验平台，其LED电路有不同设计：AX301和AX4010通过电阻和LED串联实现，当IO输出高电平时点亮LED；而AX515、AX530和AX1025则是通过电阻将LED接到电源，当IO输出低电平时LED亮起，电阻在此起到限流作用。 在程序设计方面，实验者会使用计数器来控制LED的闪烁节奏。在50MHz的系统时钟下，一个时钟周期为20ns，所以计数器每增加一次等于1个时钟周期。设计了一个32位计数器，范围可达4294967295，代表大约85.89934592秒。为了实现LED每秒变化一次，程序会在计数器达到1999999（即32'd199_999）时触发LED状态的切换，从而完成一个4秒的周期循环。 整个实验旨在帮助学习者熟悉Quartus工具的使用，掌握FPGA硬件设计和编程技巧，并确保实际应用中硬件的正常工作。通过这个教程，读者可以深入了解FPGA开发过程中的各个环节，提升自己的实践能力。