eda技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-01 14:05 本頁(yè)面
【正文】 福建江夏學(xué)院《EDA技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書畢業(yè)論文56第一章ELSOPC4000實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的資源介紹一、系統(tǒng)功能概述ELSOPC4000實(shí)驗(yàn)箱是集EDA 和SOPC 開發(fā)為一體的綜合性實(shí)驗(yàn)箱，它不僅可以獨(dú)立完成各種EDA 設(shè)計(jì)，也可以完成多種SOPC開發(fā)。主CPU適配器EPLAYSOPC配合ELSOPC4000底板，可完成各種基本的EDA實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)板上有豐富的外圍擴(kuò)展資源，有常用的按鍵，撥碼開關(guān)，LED燈，蜂鳴器，交通燈，16x16點(diǎn)陣，數(shù)碼管，4x4矩陣鍵盤，AD/DA，CAN功能單元，RS232，RS485，可調(diào)時(shí)鐘輸出。實(shí)驗(yàn)板上還集成了一個(gè)8寸的VGA接口的液晶屏，可完成視頻圖像的顯示。由于CPU適配器EPLAYSOPC本身具有E_PLAY接口，只需提供電源即可獨(dú)立完成功能測(cè)試，也可控制用戶開發(fā)的E_PLAY接口模塊。由于ELSOPC4000底板加入了兩路E_LAB外擴(kuò)接口，可以配合公司現(xiàn)有的多種E_LAB模塊，來(lái)完成大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、及創(chuàng)新設(shè)計(jì)，同時(shí)該系統(tǒng)也是從事教學(xué)及科研的廣大教師和工程師們的理想開發(fā)工具，具有極高的靈活性，開放性和可開發(fā)性。ELSOPC4000布局如下圖所示:ELSOPC4000底板資源平面圖ELSOPC4000實(shí)驗(yàn)箱是集EDA和SOPC 開發(fā)為一體的綜合性實(shí)驗(yàn)箱，它不僅可以獨(dú)立完成各種EDA設(shè)計(jì)，也可以完成多種SOPC開發(fā)。ELSOPC4000支持的CPU板卡有：具有E_PLAY接口的EPLAYSOPC適配器，主芯片采用Altera公司的CycloneII系列EPLAYEP235，CycloneIII系列EPLAYEP3C25B、EPLAYEP3C80，CycloneIV系列EPLAYEP4CE22。二、系統(tǒng)硬件資源ELSOPC4000實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件資源總覽☆ EPLAY CPU板接口單元☆ E_LAB模塊接口單元(2組)☆ 16個(gè)用戶IO單元☆ 16個(gè)按鍵單元☆ 16個(gè)撥碼開關(guān)單元☆ 4x4矩陣鍵盤單元☆ 16X16 LED點(diǎn)陣顯示單元☆ 8位數(shù)碼管顯示單元☆ 12個(gè)交通燈單元☆ 蜂鳴器及4個(gè)LED聲光單元☆ 8位用戶LED單元☆ 可調(diào)時(shí)鐘輸出單元☆ RS232 、RS485接口單元☆ 10位串行AD（TLV1570）單元☆ 10位串行DA（TLV5617）單元☆ CAN總線接口單元☆ 8寸VGA接口液晶屏單元（帶觸摸屏）底板資源的具體介紹1）PORT A信號(hào)分配PORT A信號(hào)PORT A信號(hào)PIN_1+5VPIN_2+5VPIN_3GNDPIN_4GNDPIN_5D0PIN_6D1PIN_7D2PIN_8D3PIN_9D4PIN_10D5PIN_11D6PIN_12D7PIN_13D8PIN_14D9PIN_15D10PIN_16D11PIN_17D12PIN_18D13PIN_19D14PIN_20D15PIN_21A0PIN_22A1PIN_23A2PIN_24A3PIN_25A4PIN_26A5PIN_27A6PIN_28A7PIN_29A8PIN_30A9PIN_31A10PIN_32A11PIN_33A12PIN_34A13PIN_35A14PIN_36A15PIN_37CS0PIN_38CS1PIN_39CS2PIN_40CS3PIN_41CS4PIN_42CS5PIN_43RS485_TRPIN_44CS7PIN_45W/RPIN_46R/DPIN_47main_intPIN_48NCPIN_49R/S/T/O/U/TPIN_50NCPIN_51NCPIN_52NCPIN_53NCPIN_54NCPIN_55ALEPIN_56NCPIN_57SPI_NSS0PIN_58SPI_CLK0PIN_59SPI_MISO0PIN_60SPI_MOSI0PORT B信號(hào)分配PORT B信號(hào)PORT B信號(hào)PIN_1+12VPIN_2+12VPIN_3NCPIN_4NCPIN_5SPI_NSS1PIN_6SPI_CLK1PIN_7RS485_RXDPIN_8SPI_MOSI1PIN_9RX_CANPIN_10TX_CANPIN_11RX_RS232PIN_12TX_RS232PIN_13NCPIN_14NCPIN_15ALEPIN_16GPIO1PIN_17GPIO3PIN_18GPIO2PIN_19GPIO4PIN_20NCPIN_21NCPIN_22NCPIN_23NCPIN_24NCPIN_25GPIO9PIN_26GPIO10PIN_27GPIO11PIN_28GPIO12PIN_29GPIO13PIN_30GPIO14PIN_31GPIO15PIN_32GPIO16PIN_33RS485_TXDPIN_34NCPIN_35NCPIN_36NCPIN_37GPIO5PIN_38GPIO6PIN_39GPIO7PIN_40GPIO8PIN_41M[0]PIN_42M[1]PIN_43M[2]PIN_44M[3]PIN_45NCPIN_46NCPIN_47NCPIN_48NCPIN_49NCPIN_50NC…………PIN_6912VPIN_7012V說明：標(biāo)有“NC”的引腳，表示沒有用到適配器上的引腳；2）ELAB總線接口底板上的兩組ELAB接口上的信號(hào)線完全相同。3）16個(gè)用戶IO單元 IO1IO16都是通過PORTB從FPGA直接引出，供用戶二次開發(fā)使用，具體定義請(qǐng)參照PORTB的接口定義。 4）16個(gè)撥碼開關(guān)，16個(gè)按鍵，12個(gè)交通燈和蜂鳴器四周4個(gè)燈，8位數(shù)碼管，4x4矩陣鍵盤，16x16點(diǎn)陣LED均是從底板的兩片CPLD引出的，這些資源有IO方式和總線操作兩種控制方式。當(dāng)采用IO控制方式時(shí)，通過PORTB的4144 四位設(shè)置不同的值來(lái)選擇不同的資源。4位功能管腳說明:PORT B 對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)41 M[0]42 M[1]43 M[2]44 M[3]M[3..0] 0001 16位撥碼開關(guān)接到16位數(shù)據(jù)總線上 0011 16位按鍵接到16位數(shù)據(jù)總線上 0111 12個(gè)交通燈和蜂鳴器四周4個(gè)燈接到16位數(shù)據(jù)總線上0010 8個(gè)數(shù)碼管,低8位為7位段總加小數(shù)點(diǎn)選取位,高8位為8個(gè)數(shù)碼管端選取,即如果要選取數(shù)碼管0,則發(fā)送總線值為:1111 1110 1111 1111,如要選取數(shù)碼管1,則發(fā)送總線值為:1111 1101 1111 . 0101 4X4鍵盤功能選取,此時(shí)只有最低的8位有效,高4位為鍵盤的4位行掃描輸出,低4位為鍵盤的4位列查詢輸入 0110 16X16 LED點(diǎn)陣顯示功能選取,16位數(shù)據(jù)總線作為點(diǎn)陣的行值,4位地址對(duì)應(yīng)列值編碼,(底板上已經(jīng)過譯碼).4位地址分別對(duì)應(yīng)EPLAYSOPC主適配器上外擴(kuò)總線地址的ADDRESS[4..1]在做基本的數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)時(shí),如果用到底板的資源時(shí),一定要設(shè)置M[3..0]4位功能位,并且設(shè)置值一定要與上述功能對(duì)應(yīng),如不對(duì)應(yīng)有可能對(duì)硬件造成損傷.當(dāng)實(shí)驗(yàn)用到的撥碼,按鍵,LED小于5位時(shí),可以使用EPLAYSOPC適配器上的資源,當(dāng)實(shí)驗(yàn)中僅使用到EPLAYSOPC適配器就可以完成時(shí),可以不設(shè)置M[3..0] 當(dāng)采用總線控制方式時(shí)，兩片CPLD共用同一條片選信號(hào)線CS7，讀/寫信號(hào)線各一條，16位數(shù)據(jù)線用于數(shù)據(jù)讀寫， 4位地址線EA1EA4可訪問16個(gè)寄存器。左端CPLD對(duì)應(yīng)CS7，4位二進(jìn)制地址為：1000到1111100016個(gè)LED 100116個(gè)8段數(shù)碼管，16位數(shù)據(jù)，低8位為8段數(shù)碼管的段選(a、b、c、d、e、f、g、dp)，高8位的低4位為16個(gè)數(shù)碼管選擇110016位按鍵110116位撥碼1111復(fù)位LED及8段數(shù)碼管右端CPLD對(duì)應(yīng)CS7，4位二進(jìn)制地址為:0000到011100004位行選，寫4位二進(jìn)制來(lái)決定對(duì)哪一行操作000116位行數(shù)據(jù)，要寫某一行值時(shí)，先寫0000地址行選，再寫0001地址行數(shù)據(jù)0100讀出來(lái)為：第5位狀態(tài)值+第4位有效標(biāo)志+第3到0位鍵盤值； 寫入時(shí)，將清除第4位有效標(biāo)志；讀完后，緊跟著寫一次。 第5位為1時(shí)，說明鍵盤有鍵正在按下，為0時(shí)說明按鍵已彈起； 只有當(dāng)?shù)?位為0，第4位為1時(shí)，讀到的值才為有效值。0101寫鍵盤復(fù)位0111全局復(fù)位（1）對(duì)16個(gè)LED操作即為對(duì)寄存8（二進(jìn)制地址為1000）寫操作。如執(zhí)行NIOS II指令：write_bus16((cs7+8),0x0001)。則為向以cs7為基地址，以8為偏移地址的寄存器寫0x0001，這條指令的功能是使LED1點(diǎn)亮，除LED1以外的其它LED均為不點(diǎn)亮狀態(tài)。（2）對(duì)數(shù)碼管操作時(shí)，對(duì)應(yīng)的寄存器為寄存器9（二進(jìn)制地址為1000）。16個(gè)8段數(shù)碼管，16位數(shù)據(jù)，低8位為8段數(shù)碼管的段選(a、b、c、d、e、f、g、dp)，高8位的低4位為16個(gè)數(shù)碼管選擇，最高的4位數(shù)據(jù)D15—D12未定義，可以不作理會(huì)。如執(zhí)行NIOS II指令：write_bus16((cs7+9),0x017f)。則為向以cs7為基地址，以9為偏移地址的寄存器寫0x007f，使用數(shù)碼管0顯示“8”。（3）鍵盤對(duì)應(yīng)的鍵值寄存器為寄存器4（二進(jìn)制地址為0100）。（4）16個(gè)按
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