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乒乓球比賽

FPGA可以輕松成為視頻生成器。乒乓球游戲包括在屏幕上彈跳的球。槳（此處由鼠標控制）使用戶能夠使球彈回。盡管可以使用其他任何FPGA開發(fā)板，但我們都使用Pluto FPGA板。驅(qū)動VGA顯示器一個VGA監(jiān)視器需要5個信號才能顯示圖片：R，G和B（紅色，綠色和藍色信號）。HS和VS（水平和垂直同步）。R，G和B是模擬信號，而HS和VS是數(shù)字信號。通過FPGA引腳創(chuàng)建VGA視頻信號以下是驅(qū)動VGA接口的方法：VGA連接器（HS和VS）的引腳13和14是數(shù)字信號，因此可以直接從兩個FPGA引腳驅(qū)動（或
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基于小腳丫STEP MXO2的溫度顯示系統(tǒng)

1、項目簡介基于小腳丫STEP MXO2的溫度顯示系統(tǒng)的核心控制模塊為小腳丫STEP MXO2開發(fā)板，采用由MicroUSB輸入的5V供電，溫度傳感器選用的是DALLAS的經(jīng)典傳感器——DS18B20，一個封裝和常見三極管（TO-92）相同的溫度傳感器，而顯示模塊采用LCD1602，相信讀者對這兩個模塊一定是極為熟悉。2、項目框圖2.1 控制核心溫度計項目控制核心為小腳丫STEP MXO2 V2版本FPGA開發(fā)板，F(xiàn)PGA芯片為Lattice Semiconductor的MachXO2 400HC系列FP
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FPGA三人表決器

一、項目介紹相信大家對電視中的選秀節(jié)目并不陌生，我們常常能夠見到一種比賽規(guī)則：當三名評委中有兩名及以上同意選手晉級時，該選手才能晉級，那么如何去實現(xiàn)該項目呢？二、實現(xiàn)原理其實這一切都離不開數(shù)字電路，首先我們可以繪制出三人表決器的真值表，然后用Verilog去實現(xiàn)它，真值表如下：三、硬件部分通過對此項目進行評估我們發(fā)現(xiàn)：1.該項目需要三個輸入，我們可以通過撥碼開關(guān)進行實現(xiàn)；2.需要顯示模塊來表示投票情況，這里我們選用數(shù)碼管進行實現(xiàn)；四、Verilog實現(xiàn)// *******************
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WIFI_ESP8266通信系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成WIFI_ESP8266通信系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：通過手機或電腦網(wǎng)絡調(diào)試助手給ESP8266模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA驅(qū)動ESP8266模塊獲取數(shù)據(jù)，并顯示在底板的數(shù)碼管上。解析：要通過ESP8266實現(xiàn)WIFI通信有多種方式，本實驗采用方式：FPGA驅(qū)動ESP8266模塊，將ESP8266配置成SoftAP模式同時配置成TCP Server，手機或電腦連接ESP8266的WIFI熱點，網(wǎng)絡調(diào)試助手
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屏幕保護系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成屏幕保護系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：通過底板上的VGA接口驅(qū)動液晶顯示器在800×600@60Hz的模式下顯示，實現(xiàn)經(jīng)典屏幕保護的界面效果，讓小腳丫Logo不斷反彈移動。解析：將小腳丫Logo取模得到128×128像素的圖片數(shù)據(jù)，通過FPGA編程驅(qū)動VGA液晶顯示器，實現(xiàn)現(xiàn)經(jīng)典屏幕保護的界面效果。實驗目的在圖片顯示系統(tǒng)實驗中我們學習過圖片取模的方法，根據(jù)取模數(shù)據(jù)創(chuàng)建ram模塊，本實驗我們要學習VGA接
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圖片顯示系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成圖片顯示系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：將小腳丫的Logo轉(zhuǎn)換成單色圖片數(shù)據(jù)，驅(qū)動底板上1.8寸彩色液晶屏顯示出來解析：將單色圖片的數(shù)據(jù)存儲到rom中，驅(qū)動1.8寸將圖片刷到液晶屏上。實驗目的擴展板卡上集成了1.8寸彩色液晶屏TFT_LCD模塊，大家可以驅(qū)動LCD顯示文字、圖片或動態(tài)的波形。本實驗主要學習1.8寸串行彩色液晶屏的驅(qū)動設(shè)計，然后將小腳丫Logo處理顯示，完成圖片顯示系統(tǒng)的總體設(shè)計。了解1.8
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數(shù)字萬年歷設(shè)計

實驗任務普通列表項目任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成數(shù)字萬年歷設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果普通列表項目要求：驅(qū)動底板上的實時時鐘芯片DS1340Z獲取時間信息（年、月、日、周、時、分、秒），顯示在8位數(shù)碼管上，分兩頁顯示，第一頁顯示年月日周信息，第二頁顯示時分秒信息，通過旋轉(zhuǎn)編碼器調(diào)節(jié)數(shù)字萬年歷和控制顯示，具體控制如下：萬年歷有8個狀態(tài)（常態(tài)、調(diào)年、調(diào)月、調(diào)日、調(diào)周、調(diào)時、調(diào)分、調(diào)秒）按動旋轉(zhuǎn)編碼器在8個狀態(tài)中依次循環(huán)切換常態(tài)下，轉(zhuǎn)動編碼器切換顯示頁
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數(shù)字溫濕度計設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成數(shù)字溫濕度計設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：驅(qū)動底板上的溫濕度傳感器SHT-20測量空氣中的溫度和濕度，將溫濕度信息顯示在8位掃描式數(shù)碼管上。解析：通過FPGA編程驅(qū)動I2C接口溫濕度傳感器SHT-20，獲取溫濕度碼值信息，將兩種碼值信息經(jīng)過運算轉(zhuǎn)換成物理溫度濕度數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過BCD轉(zhuǎn)碼處理并顯示到掃描式數(shù)碼管上。實驗目的前面的章節(jié)中我們學習了掃描式數(shù)碼管模塊和BCD轉(zhuǎn)碼模塊的工作原理及驅(qū)動方法，也對I2C總
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基于接近式傳感器的智能接近系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務任務：智能手機通話，手機靠近耳朵后關(guān)閉屏顯，基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成智能接近系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：驅(qū)動底板上的接近式傳感器APDS-9901獲得接近數(shù)據(jù)，控制核心板上LED按能量條方式點亮解析：通過FPGA編程驅(qū)動接近式傳感器APDS-9901，獲取接近距離信息，然后根據(jù)距離信息編碼控制8個LED燈按能量條方式點亮。實驗目的本節(jié)實驗主要學習I2C總線工作原理、協(xié)議及相關(guān)知識，掌握FPGA驅(qū)動I2C設(shè)備的原理及方法，了解輸入輸
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基于DDS的任意波形、信號發(fā)生器設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成波形信號發(fā)生器設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：通過底板上的旋轉(zhuǎn)編碼器控制串行DAC芯片DAC081S101基于DDS技術(shù)產(chǎn)生波形可選、頻率可調(diào)的常見波形信號。解析：FPGA驅(qū)動旋轉(zhuǎn)編碼器得到操作信息，通過邏輯控制波形和頻率寄存器，設(shè)計DDS模塊根據(jù)波形和頻率寄存器控制波形數(shù)據(jù)的輸出，波形數(shù)據(jù)通過串行DAC驅(qū)動模塊傳送到底板的DAC芯片進行轉(zhuǎn)換，得到波形信號輸出。實驗目的前面章節(jié)我們學習了旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理及
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簡易電壓表設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成簡易電壓表設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：通過底板上的串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC芯片測量可調(diào)電位計輸出電壓，并將電壓信息顯示在核心板的數(shù)碼管上。解析：通過FPGA編程驅(qū)動串行ADC芯片，得到數(shù)字量化的電壓信息，將量化的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成BCD碼形式，同時驅(qū)動獨立數(shù)碼管將電壓值顯示出來。實驗目的在基礎(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA驅(qū)動獨立數(shù)碼管的原理及方法，本實驗主要學習模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的相關(guān)知識，串行（SPI接
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串口監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成串口監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果。要求：設(shè)計串口監(jiān)視系統(tǒng)，實時監(jiān)控串口（UART）接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)顯示在底板的8位數(shù)碼管上（僅限數(shù)字0~9）。解析：通過FPGA編程驅(qū)動底板上的CP2102串口通信模塊，接收來自PC(串口調(diào)試助手)或其他串口設(shè)備的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，最后通過驅(qū)動8位掃描式數(shù)碼管模塊，將接收到的數(shù)據(jù)顯示在底板數(shù)碼管上。實驗目的本實驗主要學習串口（UART）總線工作原理、協(xié)議及相關(guān)知識，練習如
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比賽計分系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成比賽計分系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：按動核心板獨立按鍵，驅(qū)動底板上8位數(shù)碼管為比賽雙方在0~999內(nèi)計分。解析：FPGA驅(qū)動獨立按鍵，當按動兩隊加分按鍵時，控制兩隊分數(shù)調(diào)整，最后通過驅(qū)動底板上的數(shù)碼管電路將得分值顯示在數(shù)碼管上。實驗目的在基礎(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA驅(qū)動獨立按鍵的原理及方法，控制數(shù)碼管顯示十進制數(shù)的BCD碼方案前面也多次介紹，本實驗主要學習數(shù)碼管掃描顯示的原理及方法。熟悉
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基于旋轉(zhuǎn)編碼器的調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：轉(zhuǎn)動底板上的旋轉(zhuǎn)編碼器，調(diào)整核心板數(shù)碼管數(shù)值在0~99之間變化，右旋增加，左旋減小。解析：通過FPGA編程驅(qū)動旋轉(zhuǎn)編碼器獲取操作信息，根據(jù)操作信息控制變量增加或減小，最后驅(qū)動獨立式數(shù)碼管將變量顯示出來。實驗目的在基礎(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA驅(qū)動獨立顯示數(shù)碼管的原理及方法，本實驗主要學習旋轉(zhuǎn)編碼器的驅(qū)動原理，最后完成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)總體設(shè)計。熟悉獨立顯示數(shù)碼
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簡易電子琴設(shè)計

實驗任務任務：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成簡易電子琴設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：按動矩陣鍵盤，驅(qū)動底板無源蜂鳴器發(fā)出產(chǎn)生不同音調(diào)，彈奏一首《小星星》。解析：通過FPGA編程驅(qū)動矩陣鍵盤電路，獲取矩陣鍵盤鍵入的信息，然后通過編碼將鍵盤輸出的信息譯碼成對應的音節(jié)數(shù)據(jù)，最后通過PWM發(fā)生模塊驅(qū)動底板上的無源蜂鳴器發(fā)出聲音。實驗目的在基礎(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA設(shè)計PWM信號發(fā)生器的原理及方法，上節(jié)實驗中又學習了矩陣鍵盤的驅(qū)動原理及方法，本
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