2025年通信与电子系统综合设计实验报告系

通信与电子系统综合设计院系： 信息学院 6 系 姓名： 学号： 邮箱 手机： 2025 年 12 月 27 日设计一 实现 FPGA 对 CPLD 外设的全部利用实验要求•编写 CPLD 程序控制其外设(LED,数码管,输入开关等)，并全部提供给 FPGA 使用•编写 CPLD 与 FPGA(XC2V2000)的接口电路,实现 FPGA 与CPLD 外设的直接对应关系.•编写 FPGA 程序测试 CPLD 的全部外设实验说明1.硬件分析本次实验涉及的硬件包括：4 个脉冲触发开关、8 个拨码开关、8个 7 段数码管、32 个 LED 发光二极管以及如图 1.1 所示的 CPLD 和FPGA 芯片。图 1.1 硬件连接图2.实验要求分析要求通过 FPGA 对 CPLD 的全部外设进行控制，假如不进行编码则需要 4+8+32+16=60 根连接线，而实际只有 23 条，在这种情况下，对于 8 位拨码开关，可以在 CPLD 中对进行并串转换，8 位需要 3 位地址线，再用一位表示指定地址的拨码开关的状态，这样就可以用 4 位将 8 位拨码开关信号传输到 FPGA，在 FPGA 中将 4 位表示拨码开关的信号进行串并转换，得到 8 位信号，然后用这 8 位信号控制 8 个 7 段数码管，用高 4 位信号表示段码，再用低四位实Xilinx CPLDXC95114XLXilinx FPGAXC2V20000/1 开关 8脉冲开关 4LED 32 位数码管 8 位现功能控制，最多有 16 种。对于 4 个脉冲开关，可直接传输，在FPGA 中，用这 4 位信号实现对 32 位 LED 发光二极管进行控制；此外，8 个 7 段数码管，需要 3 根地址线和 4 根数据线，32 个 LED 发光二极管，需要 5 根地址线和 1 位状态位，状态位用来表示指定地址的 LED 的状态。通过上述分析，总共需要 4+4+3+4+5+1=21 根连接线，不超过实际的 23 条连接线，所以上述方案是可实现的。图1.2 为 FPGA 控制 CPLD 外设的结构示意图。FPGACPLD外设4 位脉冲开关信号，4 位拨码开关信号（先并串转换在串并转换）LED 控制信号（5 位地址+1位状态）CPLD 和外设连接图 1.2 FPGA 控制 CPLD 外设的结构示意图设计方案1. CPLD 程序设计CPLD 程序分为以下几个功能模块：首先对八位拨码开关信号进行并串转换传输到 FPGA 中；对脉冲开关信号进行处理，每按一次脉冲开关，经过程序处理得到‘0’或‘1’传输到 FPGA;对 FPGA传输过来的 5 位 LED 地址、数码管 3 位位选信号和 4 位段码信号进行译码然后将译码之后的信号传输到外设。CPLD ...