本书基于Xilinx Vivado环境，在众多的实验案例中，精编了15个实验。本书共4章，第1章对Xilinx FPGA及其开发环境Vivado进行了介绍，重点介绍了Vivado的安装步骤和使用方法。第2章针对初学者，紧扣“数字电路”与“硬件描述语言”专业基础课程的学习内容，让学生对FPGA数字系统有一个基本的了解，并对采用可编程器件设计数字系统有一个基本概念化的认识。第3章通过基本的综合性系统设计，使学生理解基于FPGA数字系统的设计，为进一步理解并掌握数字系统的设计方法与开发方法奠定基础。第4章介绍嵌入式软核开发等现代系统设计的基本方法，使学生进一步理解并掌握基于IP核的数字系统设计方法。

目 录


第1章 Xilinx FPGA开发环境 1
1.1 Xilinx FPGA 1
1.1.1 Xilinx公司简介 1
1.1.2 Xilinx的FPGA器件系列 2
1.2 Vivado开发环境及设计流程 3
1.2.1 Vivado功能介绍 3
1.2.2 Vivado开发环境及安装指南 4
1.2.3 Vivado软件环境验证 7
第2章 FPGA开发基础实验 10
实验一：VIVADO软件编译环境 10
一、实验目的 10
二、实验内容 10
三、实验要求 11
四、实验步骤 11
实验二：组合逻辑电路设计 32
一、实验目的 32
二、实验内容 32
三、实验要求 33
四、实验步骤 33
五、实验结果 37
实验三：时序逻辑电路设计 39
一、实验目的 39
二、实验内容 39
三、实验要求 39
四、实验步骤 39
五、实验结果 48
实验四：状态机 49
一、实验目的 49
二、实验内容 49
三、实验要求 49
四、实验步骤 49
五、实验结果 54
实验五：模块化调用 55
一、实验目的 55
二、实验内容 55
三、实验要求 55
四、实验步骤 56
五、实验结果 58
第3章 FPGA开发综合实验 59
实验六：数码管显示 59
一、实验目的 59
二、实验内容 59
三、实验要求 59
四、实验背景知识 60
五、实验步骤 62
六、实验结果 65
实验七：交通灯的设计 65
一、实验目的 65
二、实验内容 65
三、实验要求 65
四、实验步骤 66
五、实验结果 71
实验八：秒表的设计 71
一、实验目的 71
二、实验内容 71
三、实验要求 71
四、实验步骤 71
五、实验结果 74
实验九：音频演奏实验 75
一、实验目的 75
二、实验内容 75
三、实验要求 75
四、实验背景知识 75
五、实验结果 81
实验十：VGA 81
一、实验目的 81
二、实验内容 81
三、实验要求 81
四、实验背景知识 82
五、实验步骤 83
六、实验结果 86
实验十一：PS/2接口控制 86
一、实验目的 86
二、实验内容 86
三、实验要求 87
四、实验背景知识 87
五、实验步骤 89
六、实验结果 94
实验十二：系统IP核的调用 94
一、实验目的 94
二、实验内容 94
三、实验要求 94
四、实验步骤 95
五、实验结果 98
实验十三：手机蓝牙通信实验 98
一、实验目的 98
二、实验内容 99
三、实验要求 99
四、实验步骤 99
五、实验结果 104
第4章 嵌入式软核开发实验 105
实验十四：搭建MICROBLAZE嵌入式软核实验 105
一、实验目的 105
二、实验内容 105
三、实验要求 106
四、实验背景知识 106
五、实验步骤 107
六、实验结果 121
实验十五：封装自定义AXI4接口IP 122
一、实验目的 122
二、实验内容 122
三、实验要求 122
四、实验步骤 122
五、实验结果 142
附录A 安全使用规范 143
参考文献 144