Quartus II 13.0入门实践：FPGA设计与VHDL编程

本次实验是针对信息科学技术学院17级学生胡睿（PB17061124）进行的电子系统设计实验，主题为"Altera FPGA开发入门"，旨在通过实践学习和理解Quartus II 13.0软件的安装与使用，以及VHDL语言的编写和调试。实验共分为两个部分：DIP控制LED和DIP控制数码管。 **实验目的**： 1. **掌握Quartus II 13.0**：学生需熟悉这个高级综合器和适配器的安装和基本操作，学会如何新建FPGA设计工程，包括创建项目、添加文件和配置设计参数。 2. **VHDL编程**：学生需要深入理解VHDL语言，学会编写和调试电路描述语言，包括实体（entity）和结构体（architecture），以及如何利用VHDL实现逻辑功能。 3. **vhdltestbench编写**：编写功能仿真（RTL仿真）的testbench，通过周期性输入模拟不同信号，验证设计的正确性和模块行为。 4. **Modelsim应用**：学习如何使用Modelsim进行时序仿真，理解时序图，并分析电路性能。 5. **设计约束与管脚分配**：了解设计约束语句（DC）、管脚映射规则，以及如何在设计中实施这些规则。 **设计流程**： 1. **DIP控制LED**：设计中，学生需定义输入和输出端口，根据DIP开关的状态控制LED灯的亮灭。实体部分定义了输入abc和输出y0_n~y7_n，结构体部分设置初始状态为所有LED点亮，当输入为特定二进制值时，相应输出置0熄灭LED。 2. **DIP控制数码管**：类似LED，但需要处理更复杂的数码管显示逻辑。定义输入d0和d1，以及输出p和q，根据输入的二进制值调整数码管显示相应的数字。这里涉及动态7段显示数码管的驱动方式，比如显示0时g熄灭其他亮，显示1时bc亮其他熄灭等。 **实验内容**： - **FPGA_EXP1.vhd**：这是一个关键文件，其中包含了使用VHDL编写的实体和结构体代码，实现了DIP控制LED和数码管的功能。通过FPGA_EXP1@20201022byhurui标识，该文件由胡睿在2020年10月22日完成。 在整个实验过程中，学生需要通过动手实践，加深对硬件描述语言的理解，培养电路设计和调试的能力，同时掌握使用Quartus II和Modelsim进行设计验证的方法。这是一次理论与实践相结合的重要学习经历，有助于提高学生的硬件设计技能。