FPGA实验指导书

实验十二 数据比较器

实验目的

设计并实现一个4位二进制数据比较器

实验器材

Digilent Anvyl FPGA 平台、Xilinx ISE Design Suite 13.4（ FPGA 开发工具）、Digilent Adept 编程调试工具

实验预习

1、预习数据比较器的结构和原理。

2、书写预习报告，必须有完整的VHDL设计程序及实验步骤。

实验原理

二进制比较器是提供关于两个二进制操作数间关系信息的逻辑电路。两个操作数的比较结果有三种情况：A等于B，A大于B，A小于B。

考虑当操作数A和B都是一位二进制数时，构造比较器的真值表见下表11.1。输出表达式如下：

A EQ B=A’B’+AB=(AB)’ A>B=AB’ A

表12.1 一位比较器的真值表 输入 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 输出 A=B 1 0 0 1 A>B 0 0 1 0 A

实验内容

1、启动Xilinx ISE建立一个空白工程，然后命名。

2、新建VHDL源程序文件并命名，输入程序代码并保存，进行综合编译，若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直至编译成功为止。打印源程序。 3、利用RTL Viewer工具，生成查看RTL图。打印RTL图。

4、新建仿真波形文件，选择FPGA器件型号，分配FPGA引脚。对各模块设计进行功能仿真与时序仿真，验证设计结果。打印波形文件。打印功能仿真与时序仿真结果。

5、对该工程文件进行全程编译处理，若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直至编译成功为止。

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6、利用Digilent Adept 编程调试工具，下载至AnvylTM系统，调试成功。照片记录调试结果。

问答与习题

在进行多位二进制数据比较时，可以采用整体比较的方法，也可以采用由高位到低位的顺序进行比较，试写出这两种不同方法设计的比较器程序，并比较两种方法输出速度的快慢。

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实验十三 数码管实验

实验目的

1、学会往工程中添加不同的源文件 2、学会OLED 显示原理

3、学会修改实验源文件中关于字符显示的代码，自定义显示的字符信息

实验器材

Digilent Anvyl FPGA 平台、Xilinx ISE Design Suite 13.4（ FPGA 开发工具）、Digilent Adept 编程调试工具

实验预习

本实验旨在指导读者在给定一些功能模块的情况使用 Xilinx 的 ISE 工具完成关于 OLED 字符和图案显示的数字系统的设计。

实验原理

Anvyl 平台上有一个 128x32 的蓝色 OLED 显示屏。 显示字符时，通常是在一个 8x8 的点阵区域里设计好该字符的显示点阵如下图中字符 C、 A 字符 B 的点阵(类似 LCD 中的 5x8 字符点阵)，然后在 OLED 屏上选择相应的位置显示。 128x32 的 OLED 可以切磋 16x4 个 8x8 的点阵，也就是说一共可以显示 4 排，每排 16 个字符。

在本实验中， 我们截取了 ASCII 码表中那 52 个英文字母(大小写)，将它们分别设计8x8 点阵，并把这个点阵以 8 个 8 比特数据的方式存入 FPGA 的块存储器(BRAM)里，它们的 ASCII 码作为存储时的地址。 这样，使用某一个字符时，我们可以很方便的从 BRAM 里读取它的 8x8 点阵信息，然后在 OLED 屏上选择相应的位置显示。

在本实验中，如果要用 OLED 显示图案，则首先需要将图案转换为 128x32 的点阵图案，然后将其分成 16x4个 8x8 的点阵区域，将这些点阵信息存入 FPGA 的块存储器(BRAM)里。使得这些信息可以与上述字符点阵信息的调用方式来调用。

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实验内容

本实验旨在指导读者在给定一些功能模块的情况使用 Xilinx 的 ISE 工具完成关于 OLED 字符和图案显示的数字系统的设计， 然后在 Anvyl 平台上进行测试验证 实验由以下步骤组成： 1． 创建新工程 2． 添加源文件

3． 修改实验源文件中关于字符显示的代码，自定义显示的字符信息 4． 编译工程

5． 在 Anvyl 上进行测试验证

（详细步骤参看《AnvylTM开发板相关资料》 lab6：OLED 字符和图案的显示）

问答与习题

OLED 显示屏的显示的文字和图像图形怎么取改变？

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