FPGA初学者教程：Nexys3流水灯项目实战

"Nexys3学习手记5：流水灯在线运行" 在本文中，我们将探索如何使用Xilinx ISE Design Suite 13.3创建一个简单的FPGA工程，实现一个经典的流水灯示例。首先，我们需要启动软件，通过双击桌面上的快捷方式打开Xilinx ISE Design Suite 13.3。接下来，我们会在菜单栏选择File，然后点击New Project…，开始创建新工程。 在创建新工程的过程中，用户需要输入工程的名称，并指定保存位置。在这个例子中，我们可以将工程命名为“流水灯”，并选择一个适当的目录保存。工程设置界面如图5所示，确保选择正确的设备型号，这里是针对Nexys3 FPGA板卡设计的，因此应选择相应的器件型号，例如XC6SLX45。 在工程创建完成后，我们需要编写流水灯的VHDL或Verilog代码。流水灯是一个常见的FPGA入门项目，它通过逐个点亮一组LED灯来显示动态效果。代码的核心部分是定义一个计数器，用于控制LED灯的状态，以及一个时钟驱动逻辑，以一定的频率更新计数器值。以下是一个简单的VHDL代码示例： ```vhdl library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; entity led_blinker is Port ( clk : in STD_LOGIC; reset_n : in STD_LOGIC; leds : out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0)); end led_blinker; architecture Behavioral of led_blinker is begin process(clk, reset_n) begin if reset_n = '0' then leds <= (others => '0'); elsif rising_edge(clk) then leds <= leds(6 downto 0) & leds(7); end if; end process; end Behavioral; ``` 在编写完代码后，我们需要将它添加到工程中，并配置引脚分配。通常，Nexys3板上的LED灯连接到特定的I/O引脚，我们需要在硬件描述语言代码中定义这些引脚，并在ISE的Pin Planner工具中设置它们。 完成代码和引脚配置后，我们可以编译工程，检查是否有语法错误或其他问题。编译无误后，点击“Generate Programming File”生成编程文件，然后使用Xilinx的编程工具，如Programmer，将该文件下载到FPGA中。 在下载过程中，确保Nexys3板子已经正确连接到电脑，并且电源已打开。下载完成后，FPGA会自动加载程序，流水灯的效果就会在板子上的LED灯上显现出来。 值得注意的是，Xilinx提供了丰富的设计资源和帮助文档。如图1所示，启动ISE后会有一个引导界面，其中Documentation链接指向Xilinx的Documentation Navigator(DocNav)，这是一个强大的文档浏览工具。通过DocNav，用户可以轻松找到与设计相关的信息。此外，ISE软件自身的Help菜单也是一个宝贵的资源库，其中包含了大量的帮助文档和教程，对于解决设计中的问题非常有帮助。 这篇文章介绍了如何使用Xilinx ISE Design Suite创建一个简单的FPGA工程，实现流水灯效果，并强调了利用设计资源和帮助文档的重要性。通过实践这样的基础项目，初学者可以更好地理解FPGA的工作原理和设计流程，为进一步的FPGA学习奠定基础。