基础入门 综合进阶
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基础入门 综合进阶
版本号
V1.0
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修改日期
2014/9/7
修改内容
初稿
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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
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序号
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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
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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