SOPC按键控制LED灯亮灭实验报告.pdfVIP

课程设计报告

设计课题：SOPC按键控制LED灯亮灭

按键控制LED灯泡亮灭

一、设计任务与要求

1.实现按键控制小灯泡的亮灭；

2.学习并掌握QuartusII9.0软件

3.学会SOPC和FPGA电路设计方法

二、方案设计与论证

在QuartusII9.0软件里利用NiosII完成对软核CPU的设计，设计完成后再

搭建外围电路，后在NiosIIIDE里完成代码的编写，最后将设计的电路和编写

的代码下片后观察实验现象并调试直至成功。

方案一：

1.新建一个NewQuartusIIProject，并命名为led_lab

2.选择CycloneIII系列的EP3C25F324C8芯片

3.CPU内核的设计：

3.1新建一个SOPCBuilderSystem，并命名为lab_led

3.2将所要设计的CPU模块添加进来，并选择NiosII/e核心

3.3再添加jtag和on-chipmemory，并将内存设置为20KB

3.4添加两个PIO（并行输入输出），将其中一个设置为Outputportsonly，

并命名为led_pio，用作输出模块，另一个设置为Inputportsonly，并

命名为key_pio，用作输入模块

3.5保存好设计编译后无误

4.外围电路的设计

4.1新建一个BlockDiagram/SchematicFile文件，并命名为led_lab

4.2将上一步设计好的CPU模块添加进来

4.3自动生成好管脚后进行编译

4.4对输入输出管脚进行分配，完成后再次进行编译

5.NiosII代码控制CPU

5.1点击NiosIIIDE，新建一个lab_led.c文件

5.2编写能够实现按键控制LED灯的代码，后编译、调试

6.打开SOPC实验箱，将设计好的电路和编写好的代码下片，观察实验现象

并调试

四、总原理图及子模块结构图

1.CPU内核的设计

2.外围电路的搭建

3.电路管脚的分配

4.实验代码的编写及调试

五、综合与调试

最终实验代码：

#includeunistd.h

alt_u8K;

intmain(void)

{{

while(1)

{

K=IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(KEY_PIO_BASE);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_PIO_BASE,K);

usleep(10000);

}

return0;

}

六、结果性能分析

当按下KEY1后第一个LED点亮，松开后第一个LED熄灭

当按下KEY2后第二个LED点亮，松开后第二个LED熄灭

当按下KEY3后第三个LED点亮，松开后第三个LED熄灭

当按下KEY4后第四个LED点亮，松开后第四个LED熄灭

七、设计作品图片

[八、结论与心得]

因为有了前两次实验的经验和教训，所以这次实验并没有遇到多少障碍。最

主要的困难应该就是实验代码的编写。上一次的实验是要求完成LED的循环亮灭，

所以在此基础之上，我们对实验代码进行了稍加修改，主要就是加入了一个

Inputports输入端口，以便完成控制按键的输入，其余的部分则和第二个实验

代码相差无几。一开始调试的时候，按下第一个按键结果第三个灯亮了，按下

第二个按键结果第一个灯亮了，并没有达到实验所要求的目的，所以我们开始排

查问题。后来发现是在分配管脚的时候，管脚号分配有误，才导致了这个问题的

出现。在查找实验箱上每个按键对应的管脚号并重新分配后，出现了正确的实验

现象，因此实验成功了。

SOPC课程设计成绩评定表

专业：电子信息工程班级：1401班学号：2014221119300052姓名：朱博文

专业：电子信息工程班级：1401班学号：2014221119300013