哈尔滨理工荣成学院EDA-VHDL实验手册：硬件与功能模块详解

本实验指导书是针对哈尔滨理工大学荣成学院电气工程系的EDA技术与VHDL课程设计的一份详细文档，主要针对大学生进行电子设计自动化实践教学。实验系统硬件部分详尽介绍了实验箱的构成及其各组成部分的功能，包括： 1. **实验系统硬件组成**：系统由计算机和一个包含USBBlaster下载线、开关电源、实验系统主板以及扩展板的实验箱组成。实验箱内设有一个EP4CE15N FPGA作为核心处理器，配备有M25P64配置芯片用于程序加载，AM29LV320D作为闪存存储器，H57V2562GTR SDRAM用于数据存储，以及5.0英寸TFT LCD屏幕用于图形显示。 - **FPGA**：实验板采用EP4CE15N，具有15408逻辑单元，适合进行复杂逻辑设计和原型验证。 - **配置与复位电路**：该部分详细说明了如何配置和复位FPGA，确保系统初始化和正常运行。 - **时钟电路**：系统依赖精确的时钟信号，对于实时性和稳定性至关重要。 - **存储器**：包括SDRAM和Flash存储，用于存放程序代码和数据。 - **显示器接口**：涵盖了LCD显示接口和2x16字符点阵液晶，用于输出实验结果和用户界面。 - **输入输出接口**：如7段数码管显示接口、键盘接口、二值开关接口、LED接口、蜂鸣器接口、SD卡接口、SPI和I2C总线接口、串行通信接口（RS232）、USB接口，以及扩展IO接口等，支持多种数据交互。 - **传感器接口**：包括温湿度传感器接口，可用于环境监测。 - **额外接口**：如PS2接口和电源模块，提供其他设备连接和电源供应。 第二章介绍了两个基本功能模块，即8位数码管扫描模块和段码转换模块，它们在实验中用于数字显示控制。 第三章则具体介绍了六个实验项目，涵盖基础实验（如1位全加器设计）到高级应用（如Moore和Mealy状态机设计），每个实验都旨在让学生通过实际操作加深对VHDL语言的理解和EDA技术的应用。这些实验不仅涉及逻辑设计，还包括系统集成、测试和调试，帮助学生提升综合电子设计能力。 总结来说，这份实验指导书是一份实用的教学工具，旨在通过实践操作，使学生掌握VHDL编程、硬件设计、以及使用FPGA进行系统集成的关键技能。