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Basys3-FPGA-开发板实验参考资料.pdf

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第一章 Basys3 硬件电路
1.1 电源电路
1.2 LED灯电路
1.3 拨码开关电路
1.4 按键电路
.5 数码管电路
1.11 FPGA调试及配置电路
第二章 电路实验
第六步:综合
第七步:分配引脚
第八步:下载程序到FPGA
如何将程序烧录到ROM里
基础入门 综合进阶 1
基础入门 综合进阶 版本号 V1.0 文档版本修改记录表 修改日期 2014/9/7 修改内容 初稿 2
基础入门 综合进阶 第一章 Basys3 硬件电路 Basys3 是围绕着一个 Xilinx Artix®-7 FPGA 芯片 XC7A35T-1CPG236C 搭建的,它提供 了完整、随时可以使用的硬件平台,并且它适合于从基本逻辑器件到复杂控制器件的各种主机 电路。Basys3 板上集成了大量的 I/O 设备和 FPGA 所需的支持电路,让您能够构建无数的设 计而不需要其他器件。 主要规格/特殊功能 产品规格: Basys3为想要学习FPGA和数字电路设计的用户提供一个理想的电路设计平台。Basys3 板提供完整的硬件存取电路,可以完成从基本逻辑到复杂控制器的设计。四个标准扩展连接器 配合用户设计的电路板,或Pmods(Digilent设计的A / D和D / A转换,电机驱动器,传感器输 入等)其他功能。扩展信号的8针接口均采用ESD保护,附带的USB电缆,提供电源和编程接 口,因此不需要额外配置电源或其他编程电缆, 使之成为了入门或复杂数字电路系统设计的完 美低成本平台。 关键特性: ● 33,280 个逻辑单元,六输入LUT结构 ● 1,800 Kbits 快速RAM块 ● 5个时钟管理单元, 均各含一个锁相环 (PLL) ● 90个DSP slices ● 内部时钟最高可达450MHz ● 1个片上模数转换器 (XADC) 外围设备: ● 16个拨键开关 ● 16个LED ● 5个按键开关 ● 4位7段数码管 ● 3个Pmod连接口 ● 一个专用AD信号Pmod接口 ● 12位的VGA输出接口 ● USB-UART桥 ● 串口flash ● 用于FPGA编程和通信的USB-JTAG口 ● 可连接鼠标、键盘、记忆棒的USB口 3
基础入门 综合进阶 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 描述 电源指示灯 Pmod连接口 专用模拟信号Pmod连接口 4位7段数码管 16个拨键开关 16个LED 5个按键开关 FPGA编程指示灯 序号 描述 9 10 11 12 13 14 15 16 FPGA配置复位按键 编程模式跳线柱 USB连接口 VGA连接口 UART/JTAG共用USB接口 外部电源接口 电源开关 电源选择跳线柱 4
基础入门 综合进阶 1.1 电源电路 Basys3 开发板可以通过 2 种方式进行供电,一种是通过 J4 的 USB 端口供电;另一种是通 过 J6 的接线柱进行供电(5V)。通过 JP2 跳线帽的不同选择进行供电方式的选择。电源开关通 过 SW16 进行控制,LD20 为电源开关的指示灯。电源的电路如下图所示: 图 1 USB 接口电路 说明,如果选用外部电源(即 J6)那么应该保证:1,电源电压在 4.5V-5.5V 范围内;2, 至少能提供 1A 的电流。 注意:只有在特别情况下电源电压才可以使用 3.6V 电压。 5
基础入门 综合进阶 1.2 LED 灯电路 LED 部分的电路如图所示。当 FPGA 输出为高电平时,相应的 LED 点亮;否则,LED 熄灭。板 上配有 16 个 LED,在实验中灵活应用,可用作标志显示或代码调试的结果显示,既直观明了又简 单方便。 6
基础入门 综合进阶 1.3 拨码开关电路 拨码开关的电路如图所示。在使用这个 16 位拨码开关时请注意一点,当开关打到下档时,表 示 FPGA 的输入为低电平。 7
基础入门 综合进阶 1.4 按键电路 按键部分的电路如图所示。板上配有 5 个按键,当按键按下时,表示 FPGA 的相应输入脚为 高电平。在学习过程中,我们建议每个工程都有一个复位输入,这对代码调试将大有好处。 1.5 数码管电路 数码管显示部分的电路如图所示。我们使用的是一个四位带小数点的七段共阳数码管,当我们 相应的输出脚为低电平时,该段位的 LED 点亮。位选位也是低电平选通。 8
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