verilog 程序设计实例 学习基础教程 FPGA教学实验150例程源码
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上传时间： 2022-05-11
上传用户：d1997wayne
通信与信息技术行业飞速发展，已成为我国支柱产业之一。随着该行业的迅速发展，社会对具备实际动手能力人才的需求也不断增加，高校通信教学改革势在必行。在最初的通信原理实验设备中每个实验独立占用一块硬件资源，随着EDA技术的发展，实验设备厂商将CPLD/FPGA技术作为独立的一项实验内容，加入到通信原理实验设备中。FPGA技术具备集成度高、速度快和现场可编程的优势，适合高集成度和高速的时序运算。本文总结现有通信原理实验设备的优缺点，采用FPGA技术设计出集验证性和设计性于一体，具备较高的综合性和系统性的通信原理实验系统。 本系统提供了一个开放性的硬件、软件平台，从培养学生实际动手能力出发，利用FPGA在通用的硬件上实现所有实验内容。学生在本系统上除了能完成已固化的实验内容，还可以实现电子设计开发和验证。这对培养学生的实践能力大有裨益。 本文结合数字通信系统基本模型，把基于FPGA的通信原理实验系统划分为信号源模块、发送端模块、信道仿真模块、接收端模块和同步模块几部分。其中，模拟信号源采用DDS技术，能够生成非常高的频率精度，可作为任意波形发生器。发送端和接收端模块结合到一起组成多体制调制解调器，形成多频段、多波形的软件无线电系统。载波同步采用全数字COSTAS环提取技术，具备良好的载波跟踪特性，利用对载波相位不敏感 的Gardner算法跟踪位同步信号。 本文首先介绍了通信原理实验系统的研究现状和意义；然后根据通信系统模型从《通信原理》各个章节中提炼出各模块的实验内容，分别列出各实验的数字化实现模型；继而根据各模块资源需求选取合适FPGA芯片，并给出硬件设计方案；最后，给出各模块在FPGA上具体实现过程、系统测试结果及分析。测试和实际运行结果表明设计方法正确，且功能和技术指标满足设计要求。 关键词：通信原理，实验系统，FPGA，DDS，多体制调制解调，全数字COSTAS环，位同步
上传时间： 2013-07-07
上传用户：evil
《计算机组成原理》是计算机系的一门核心课程。但是它涉及的知识面非常广，内容包括中央处理器、指令系统、存储系统、总线和输入输出系统等方面，学生在学习该课程时，普遍觉得内容抽象难于理解。但借助于该计算机组成原理实验系统，学生通过实验环节，可以进一步融会贯通学习内容，掌握计算机各模块的工作原理，相互关系的来龙去脉。 为了增强实验系统的功能，提高系统的灵活性，降低实验成本，我们采用FPGA芯片技术来彻底更新现有的计算器组成原理实验平台。该技术可根据用户要求为芯片加载由VHDL语言所编写出的不同的硬件逻辑，FPGA芯片具有重复编程能力，使得系统内硬件的功能可以像软件一样被编程，这种称为“软”硬件的全新系统设计概念，使实验系统具有极强的灵活性和适应性。它不仅使该系统性能的改进和扩充变得十分简易和方便，而且使学生自己设计不同的实验变为可能。计算机组成原理实验的最终目的是让学生能够设计CPU，但首先，学生必须知道CPU的各个功能部件是如何工作，以及相互之间是如何配合构成CPU的。因此，我们必须先设计出一个教学用的以FPGA芯片为核心的硬件平台，然后在此基础上开发出VHDL部件库及主要逻辑功能，并设计出一套实验。 本文重点研究了基于FPGA芯片的VHDL硬件系统，由于VHDL的高标准化和硬件描述能力，现代CPU的主要功能如计算，存储，I/O操作等均可由VHDL来实现。同时设计实验内容，包括时序电路的组成及控制原理实验、八位运算器的组成及复合运算实验、存储器实验、数据通路实验、浮点运算器实验、多流水线处理器实验等，这些实验形成一个相互关联的系统。每个实验先由教师讲解原理及原理图，学生根据教师提供的原理图，自己用MAX+PLUSII完成电路输入，学生实验实际上是编写VHDL，不需要写得很复杂，只要能调用接口，然后将程序烧入平台，这样既不会让学生花太多的时间在画电路图上，又能让学生更好的理解每个部件的工作原理和工作过程。 论文首先研究分析了FPGA硬件实验平台，即实验系统的硬件组成。系统采用FPGA-XC4010EPC84，62256CPLD以及其他外围芯片(例如74LS244，74LS275)组成。根据不同的实验要求，规划不同实验控制逻辑。用户可选择不同的实验逻辑，通过把实验逻辑下载到FPGA芯片中构成自己的实验平台。 其次，论文详细的阐述了VHDL模块化设计，如何运用VHDL技术来依次实现CPU的各个功能部件。VHDL语言作为一种国际标准化的硬件描述语言，自1987年获得IEEE批准以来，经过了1993年和2001年两次修改，至今已被众多的国际知名电子设计自动化(EDA)工具研发商所采用，并随同EDA设计工具一起广泛地进入了数字系统设计与研发领域，目前已成为电子业界普遍接受的一种硬件设计技术。再次，论文针对实验平台中遇到的较为棘手的多流水线等问题，也进行了深入的阐述和剖析。学生需要什么样的实验条件，实验内容及步骤才能了解当今CPU所采用的核心技术，才能掌握CPU的设计，运行原理。另外，本论文的背景是需要学生熟悉基本的VHDL知识或技能，因为实验是在编写VHDL代码的前提下完成的。 本文在基于实验室的环境下，基本上较为完整的实现了一个基于FPGA的实验平台方案。在此基础上，进行了部分功能的测试和部分性能方面的分析。本论文的研究，为FPGA在实际系统中的应用提供研究思路和参考方案。论文的研究结果将对FPGA与VHDL标准的进一步发展具有重要的理论和现实意义。
上传时间： 2013-04-24
上传用户：小强mmmm
计算机网络是高校计算机专业和大部分理工类非计算机专业必修课，在教学过程中设计实验，让学生动手验证抽象的计算机网络原理，是提高教学质量必不可少的环节，传统的构建计算机网络实验室的方法成本高，师生受时空限制。文中设计并实现了NS-2环境下的以太网络实验，给出了一般实验设计流程，克服了构建真实物理环境实验的成本高、灵活性差等缺点，同时对流程稍作修改，便可设计更多的计算机网络技术实验，具有扩展性强、灵活性高的特点。
上传时间： 2013-12-21
上传用户：喵米米米
针对市场上大多数教学无人车设计采用单片机单一控制导致其功能扩展性弱、灵活度低等问题，设计了一种基于Atmega128单片机和无线通信的智能教学无人车控制系统，该系统包括PC机控制部分和无人车控制部分，通过PC控制端软件可以经无线通信模块实现对无人车的准确运动控制。实验结果表明，系统工作稳定，无人车在遇到干扰的情况下顺利完成货物运输、环境勘察、敌我识别、打击等功能，控制效果理想。
上传时间： 2014-12-25
上传用户：dapangxie
传统教学用实验箱缺少培养学生独立设计硬件的环节，偏重软件设计，学生动手能力和创新性不足。为此，引入了模块化思想，将系统按功能分成6个模块，设计了创新实验板系统，采用串口通信原理，实现宿主计算机和单片机之间的通信问题。该系统要求学生根据需求，自主选材、独立设计并焊接实验板，编程之前需要自己设计实验方案并进行连线。该系统使学生参与从硬件设计到软件实现的单片机应用系统开发的全部过程，有效地弥补传统实验箱在硬件教学上的不足，全程培养学生动手能力和解决问题的能力。结果表明，本系统具有很好的稳定性和灵活性。
上传时间： 2013-11-14
上传用户：franktu
前言 单片机是一门实践性很强的课程，实验是教学中非常重要的环节。为了适应教学的需要，我们编写了这本5013S单片机原理及应用实验指导书。 本实验指导由软件实验和硬件实验两部分组成。第一部分包括系统功能简介、键盘监控使用简介等方面的内容，旨在使学生对实验系统有大致全面的了解，掌握实验设备的使用方法，熟悉微机实验系统的结构、硬件连接方式。第二部分包括软件实验和硬件实验内容，实验项目完整丰富，与课堂教学紧密结合，充分激发了学生的动手及思维能力，有效提高了实验效率、实验成功率和教学质量。 本实验指导由王玉巧编写，吕运朋主审，在编写过程中得到了院长的精心指导，电子专业教研室的同志也给予了大力相助，由于编写时间仓促，难免出现个别问题，希望各位专家多给予批评指正。
上传时间： 2013-10-28
上传用户：leesuper
概述： 单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等，无不含有CPU控制器，即单片机。 为适应目前人才紧缺的状态、着眼于培养单片机人才、单片机工程师。我们推出了针对培养学习者应用能力的AT89－ISP在线下载实验仪。以配合各大、中专院校、高职、技校等纷纷增加及扩大的单片机教学的需要。
上传时间： 2013-11-18
上传用户：小宝爱考拉
摘要：本文针对单片机课程在高职院校中普遍存在上课难的问题，提出以实践为主，采用实验任务指派，教师在课堂中启发式的教学方法。教学实践证明这种方法起到了积极的推动作用，学生能够从中掌握实用技能，为日后就业打下坚实基础。关键词：任务式；启发式；教学改革
上传时间： 2013-11-30
上传用户：oooool
前言 《单片机及接口技术》是通信工程专业的专业技能课程，在专业知识结构体系中具有十分重要的地位，课程的实践性很强，学习必须理论和实践并重。为配合《单片机及接口技术》课程的理论教学，开设了《单片机及接口技术实验》。 本实验分为软件模拟部分和系统仿真部分，使同学们在计算机上编辑、调试程序，掌握单片机汇编程序的编写技能和调试能力，并且可以利用仿真器看到应用系统的运行，增强对硬件系统的感性认识，巩固课堂上所学的理论知识。 本实验要求学生有较好的仪器使用能力和硬件电路的调试能力，希望同学们在做实验的同时，注意学习万用表、示波器、信号发生器等仪器的正确使用方法，平时多了解相关电路的原理、元件的特性及电路板的加工工艺方面的知识，使实验可以取得更好的效果。
上传时间： 2013-10-20
上传用户：com1com2
