FPGA实验教程：数字逻辑设计与实现

"该资源是关于电子科技大学的数字电路课程，涵盖了从基础的数字电路设计到高级的时序逻辑和状态机设计的实践教学。实验主要使用Xilinx ISE、Modelsim软件，以及BASYS2开发板进行硬件实现。学生将学习如何使用HDL语言，设计并仿真各种数字电路，如门电路、译码器、加法器、七段显示等，并通过Mini-Term项目进行综合应用。此外，课程还涉及到了时钟信号、接口信号的使用和外部晶振的接入。" 在数字电路的学习中，实验一主要目的是让学生熟悉Xilinx ISE工具，掌握Schematic设计和Simulation功能，实现基本门电路的逻辑功能。学生需要设计并仿真一位全加器，这涉及到输入变量A、B和进位输入CI，以及输出变量SUM和进位输出CO。全加器的功能真值表和布尔方程式是设计的基础，通过化简布尔表达式，可以得到最终的逻辑实现。 实验二则侧重于HDL语言的学习，通常使用Verilog或VHDL，这是硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为。 实验三至实验七逐渐引入更复杂的数字逻辑组件，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，并通过Modelsim进行仿真验证。实验五涉及时序逻辑设计，包括乘务呼叫系统、上升沿探测器和时间复用LED显示设计，这些都是实际应用中常见的电路。 实验六和七则进一步提升学生的综合设计能力，通过状态机设计和分时选择电路，使学生理解并掌握计数、选择和七段译码等复杂逻辑的组合。 实验八的Mini-Term项目设计是一个综合性实践，让学生运用所学知识解决一个实际问题，这是对整个课程学习成果的检验。机考则评估了学生理论知识的掌握程度。 在硬件平台上，BASYS2开发板扮演了重要角色，其上有主时钟MCLK和次时钟UCLK，以及接口信号和用户自定义I/O，为学生提供了实践数字电路设计的实体环境。 这个课程全面覆盖了数字电路的基础理论与实践操作，旨在培养学生的逻辑设计能力和动手能力，为未来在电子工程或相关领域的工作打下坚实基础。