Xilinx ISE软件与数字电路实验：从基础门到Mini-Term项目

该实验课程围绕数字电路设计和实践展开，主要目标是让学生掌握电子工程领域的基础技能。课程涵盖了多个关键环节，从软件工具的熟悉到实际电路的设计与实现。 实验一 (4学时) 强调了对Xilinx ISE软件的入门，学生需学会使用其Schematic（原理图）和Simulation功能。主要内容包括基本门电路的设计，如与门、与非门、或门和反相器等，通过仿真和硬件实验来验证这些逻辑门的功能。实验以理论讲解和动手操作相结合的方式，让学生熟悉电路设计流程。 实验二 (4学时) 针对高级硬件描述语言(HDL)，如VHDL或Verilog，进行深入学习，这是将设计抽象为计算机可读指令的关键步骤，为后续更复杂的电路设计打下基础。 实验三至六 包括了具体电路的设计实践，如三八译码器、多路选择器、4位串行加法器和七段译码显示电路。这些实验让学生应用所学的理论知识，逐步提升设计和调试能力。同时，还涉及到Modelsim软件的使用，以及如何编写TestBench进行电路的仿真实验和结果分析。 实验五 (4学时) 转向时序逻辑设计，涉及乘务呼叫系统、上升沿探测器和时间复用LED显示等项目，让学生了解并实践时间触发的逻辑控制。 实验六 状态机设计，这是数字电路中的重要概念，学生会学习如何构建状态转移图，并将其转化为实际电路。 实验七 (4学时) 学习分时选择电路设计，涉及计数器、选择逻辑和七段译码的综合应用，进一步锻炼学生的系统集成能力。 实验八 (10学时) 进行Mini-Term项目设计，这是一个综合性实战项目，通常结合前面学到的所有知识，设计并实现一个完整的电子系统，例如使用BASYS2开发板。 在整个课程中，BASYS2开发板起着核心作用，提供了硬件平台。开发板上的主时钟MCLK和外接次时钟UCLK是关键接口，让学生能够灵活调整系统频率。此外，用户自定义I/O部分让学生有机会扩展电路并增强实际应用经验。 最后，课程还安排了2小时的机考，考核学生的理论知识掌握和实践操作能力。这个实验课程旨在通过实际操作和项目设计，培养学生的数字电路设计思维和实践技能，为他们未来在电子工程领域的发展打下坚实基础。