在电子设计领域,FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种重要的可编程逻辑器件,它允许用户根据需求自定义数字电路。本资料主要涵盖了FPGA数字逻辑电路的设计与分析的基础知识,通过一个典型的一位全加器设计案例,帮助学习者深入理解FPGA的工作原理和设计流程。 全加器是一个基本的数字逻辑单元,它能同时处理两个二进制位的加法以及一个进位输入。在设计全加器时,我们首先从真值表开始,这是一个列出所有可能输入组合及其对应输出的表格。对于一位全加器,输入是两个二进制位A和B,以及一个进位输入Cin,输出是两个二进制位S(sum)和一个进位输出Cout。通过真值表,我们可以确定所需的基本逻辑功能。 接下来,我们将这些逻辑功能转化为门级实现,这通常涉及AND、OR和NOT门等基本逻辑门的组合。例如,一位全加器可以由两个半加器(处理两个二进制位的加法)和一个OR门(处理进位)组成。在硬件电路图中,这些门被表示为图形符号,并通过连线来表示它们之间的连接。 为了验证电路的正确性,我们需要进行功能仿真。在VHDL或Verilog这样的硬件描述语言中,我们可以编写代码来描述全加器的行为。仿真工具如Xilinx的Vivado会根据代码生成电路模型,并模拟不同输入下的输出。仿真波形图显示了随着时间变化的信号状态,这对于检查电路是否按预期工作至关重要。 在完成门级设计后,我们可以转向行为级描述。Verilog是一种常用的行为级语言,它允许我们用更高级别的抽象来描述全加器的逻辑。在这种描述中,我们不再关心具体的门电路,而是关注逻辑功能。全加器的行为级描述通常包括几个赋值语句,用于计算输出S和Cout。 将行为级描述与门级实现进行对比,可以帮助我们理解高层次抽象如何映射到实际硬件。这有助于优化设计,比如减少逻辑资源使用、提高速度或者降低功耗。 提供的文件"FPGA数字逻辑电路分析与设计.pdf"可能包含了详细的设计步骤、理论解释和实例分析。而"vivado_prj"可能是Vivado项目文件,其中包含了设计的源代码、编译结果和仿真设置。"src"目录可能包含Verilog代码和其他辅助文件,供学习者参考和实践。 这个学习资源旨在帮助初学者掌握FPGA数字逻辑电路设计的基本技巧,通过实例教学如何从真值表开始,经过门级设计、仿真验证,到最后的行为级描述,全方位理解FPGA的设计过程。通过实践这些步骤,学习者可以更好地理解和运用Verilog,为未来更复杂的FPGA项目打下坚实基础。
2024-07-04 10:51:06 322KB
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DC综合,数字逻辑综合实践
2024-06-04 16:21:08 18KB 数字IC
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数字逻辑---交通灯系统设计(HUST) 1-12关 头歌 【一个代码可通12关】 1.7段数码管驱动电路设计 2.4位无符号比较器设计 3.8位无符号比较器设计 4.1位2路选择器设计 5.8位2路选择器设计 6.双向BCD计数器状态机设计 7.双向BCD计数器输出函数设计 8.双向BCD计数器设计 9.双位BCD双向计数器设计 10.交通灯核心状态机设计 11.交通灯输出函数设计 12.交通灯系统设计
2024-05-25 08:55:00 39KB
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数字逻辑(第六版)》白中英等编著 教材前三章答案 docx格式 大小:1.44MB 第一章 开关理论基础 第二章 组合逻辑 第三章 时序逻辑
2024-03-23 16:21:49 1.44MB docx 教材答案
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一、(1)实现计数式数字频率计和测周式数字频率计的功能; (2)静态 6 位 LED 数码管显示 8 位数字,分两屏显示,由按键SHIFT切换; (3) 测量频率:1Hz~99.999999MHz。 二、(1)实现交通灯信号灯自动控制循环功能; (2)静态 6 位七段 LED 显示器的最左 2 位和最右 2 位分别显示主道和次道当前状态所剩余时间; (3)用 LEDR0-LEDR9 的不同点亮组合表示道路四种通行状态; (4) 黄灯亮时,发出声响,进行报警提示。用 500Hz 的音频信号来驱动耳机,并采用间歇方式发出报警音,即以 1 秒为周期,前 0.5 秒发音、后 0.5 秒静音,最后一声报警音则输出 1kHz 音频信号。
2024-03-04 17:03:28 23.66MB 数字逻辑电路设计
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数字逻辑电路分析与设计.pdf英文影印版
2024-01-20 23:51:21 4.81MB
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广工数字逻辑与EDA设计组合逻辑电路实验报告
2024-01-04 17:15:39 21.16MB
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数字逻辑与数字系统答案,主编:王永军,李景华。电子工业出版社出版。
2023-12-14 10:47:02 4.59MB 数字逻辑 数字系统
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数字逻辑课程设计之四路抢答器.DSN
2023-12-10 19:30:55 234KB
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IP核芯志 数字逻辑设计思想,值得学习的FPGA资料。很好的一本书
2023-11-27 22:56:41 48.88MB
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