Tongji-DigitalElectronicsFPGA

同济大学 电子技术实验（下）FPGA实验 周伟 24252

readme

项目目录

/sv 为 SystemVerilog 源代码；

/xdc 为EGo1开发板的引脚约束文件，若使用其他开发板需要替换；

/bit 为已经生成的比特流文件，可直接烧录到EGo1开发板上；

/vivado_desgin_flow 为 Vivado 2023.2 的项目文件，若 Vivado 版本过旧无法打开建议自行新建项目导入源代码.

设计要求

组合电路设计

adder_2bit

设计一个2位二进制数全加器，并通过FPGA板验证；其中SW0-低位进位；SW2,SW3; SW6,SW7分别是两个加数，其中SW2,SW6为加数低位；加法器输出，发光二极管（拨码开关上方）0，1 为和；3为进位。

lock_5bit

设计一个5位密码锁组合电路，输入SW0-SW4, SW7, 输出发光二极管LED0代表密码正确与否，正确为1，错误为0；LED3代表是否报警，0不报警，1报警; 当SW7=0时，输出全为0；当SW7=1时，密码输入正确时，LED0=1,LED3=0; 否则 LED0=0,LED3=1; 密码是密码有4个，分别是：11001，10111，01010，11100；

时序电路设计

counter_12bit

设计一个带有同步复位端和使能端的12进制秒计数器；每隔1秒记一次数，其中SW0, 作为使能端，当SW=1时，计数器工作，反正则不工作；RESET按钮作为复位端。时钟输入采用系统100MHz输入。计数器输出通过发光二极管LED0-LED3进行指示。

LS194

设计一个Verilog HDL程序，实现74LS194功能，输入引脚自己定义，建议输入时钟采用S0-S3中的一个；

综合案例设计（二选一）

timer

利用 FPGA 实现一个秒表功能。

1. 通过按键 S2 启动秒表计时，S0 停止秒表计时，通过数码管显示计时时间，计时范围：00.00.00-59.59.99，秒表分辨率为 10ms，可以通过 RESET 按键复位计时器；（1 分）
2. 通过 LED0-LED7 不同的花样灯显示计时、停止状态；（1 分）
3. 秒表可以实现定时功能，从预定时间倒计时到 0，并通过 LED0-LED7 进行状态指示；（1 分）
4. 能够实现秒表跑圈功能，每按一次 S4 按键，记录下当前秒表时间,但是不停止计数；计时结束后（S0 按钮）可以查阅每圈秒表读数，需要至少保存四组数据；（1 分）；

traffic_lights （未实现）

利用 FPGA 实现交通信号灯 通过 FPGA 板实现一个交通信号灯，其中 LED 灯 0-2：代表南北向红、黄、绿、灯，5-7 代表东西向红、黄、绿灯；为了在测试时快速验证系统，整个系统以实际 0.5 秒代替题目中 1 秒；以下所述时间比如：20 秒，既实际时间为 20*0.5=10 秒；

1. 实现基本红绿灯控制。期中南北向绿灯时间 25 秒，东西向绿灯时间 15 秒，每次转换顺序定义：红灯直接变绿灯；绿灯先变黄灯，黄灯闪烁 3 次（6 秒）变红灯；南北向和东西向红绿灯时间通过数码管进行倒计时显示，黄灯不计时；东西南北向严禁同时为绿灯。（1 分）
2. 增加两个方向左转向灯。通过另外一组 LED0-2，5-7 显示，左转时间 15 秒，数码管显示倒计时；（1 分）
3. 人工控制，当交通遇到特殊情况时，通过按键 S2 控制红绿灯模式循环变换，变换时刻由人工控制，不再计时，数码管相应位置显示 99；（1 分）
4. 通过拨码开关或按键设置南北，东西或转弯绿灯时间，黄灯不用设置，固定为 3 次闪烁，既 6 秒；绿灯时间最长 99 秒