FPGA Basys3实验教程：从基础到VGA驱动详解

本教程是关于使用Vivado工具在FPGABasys3平台进行实验编程的详细指南，着重于通过实验实践来提升对FPGA设计的理解和技能。以下是五个关键实验的部分内容： 1. 实验程序实现 - LCD1602中文教程： - 主程序部分介绍了LCD1602液晶显示器驱动器的Verilog HDL设计，包括了必要的I/O接口，如时钟(clk)，复位信号(rst_n)，数据线(lcd_p, lcd_n)，命令与数据选择线(lcd_rs, lcd_rw)，使能线(lcd_en)，以及数据输出端口(lcd_data)。通过定义参数如Mode_Set, Cursor_Set, Address_Set和Clear_Set，展示了如何发送不同命令以控制液晶显示。 - 该实验涉及到了LCD1602模块的控制，包括设置模式、移动光标和清除屏幕等基本操作。通过一个1s计数器，程序实现了数据的发送和地址更新，这对于理解和控制液晶显示的工作流程至关重要。 2. FPGA开发环境与安全使用规范： - 提供了FPGABasys3开发环境的安全使用注意事项，包括关闭电路板总开关以防止器件损坏，使用绝缘平台以减少电路板损坏的风险，以及静电防护的重要性。还特别强调了液晶显示器件的维护方法，比如在雾状出现时不应通电，电源极性和端口连接的正确性，以及保持电路板清洁和轻拿轻放。 3. 实验内容涵盖范围广泛： - 从实验一到实验十，内容涉及VIVADO环境熟悉、组合逻辑电路设计、时序逻辑设计、状态机、模块化编程、数码管显示、交通灯模拟、秒表设计、蜂鸣器控制、字符型LCD驱动以及高级接口如VGA接口的学习。每个实验都有明确的目的、内容、要求和步骤，旨在通过实际操作帮助学生掌握不同层次的FPGA技术。 4. 实验结果与总结： - 每个实验完成后，都会提供实验结果，这不仅包括了硬件的实际操作，还包括了软件设计和调试的结果。这有助于评估学习成果，同时也是学习过程中验证理论知识的重要环节。 这份教程提供了系统化的FPGA学习路径，通过实际项目让学生深入理解并掌握Vivado工具的使用，以及FPGABasys3开发平台的操作技巧，同时强调了实验安全和正确的工作习惯。