一、设计实验项目
1) 设计实验项目一 波形发生器与频率计设计
功能要求:
基本要求
1) 使用Digilent Basys 开发板可输出2KHZ正弦波信号(仿真),
2) 输出正弦波信号的同时,可输出同频方波信号,并用示波器验证。
3) 可对该信号进行计数,并在Digilent Basys 开发板上显示频率计数结果(精确到Hz)。 发挥部分
1) 可通过拨码或按键输入指定所生成输出信号的频率; 2) 增加输出波形的路数(各路之间可手动设置同步关系); 3) 实现输出信号的DA转换(附加必要外围电路); 4) 增加输出波形的种类(如三角波、锯齿波等)。 5) 幅度可调;
6) 输出信号类型、频率、幅度的手动设置输入控制;
7) 可测量外部输入到Digilent Basys 开发板允许的电压信号的频率(注意校验信号幅度峰值
8) 利用Digilent Basys 开发板VGA输出接口实现波形发生器与频率计用户界面。 9) 增加输入计数信号波形的路数;
10) 提高所设计实现的波形发生器与频率计的量程与精度; 11) 用户自定义波形的输入与产生 12) 其他功能与性能。 设计步骤与要求:
1) 简要说明所实现系统的基本原理。
2) 在Xilinx ISE13.1 软件中,编写输入所设计的源程序文件。 3) 对源程序进行编译及仿真分析(注意合理设置,以便能够在验证逻辑的基础上尽快得出仿真结果)。
4) 输入管脚约束文件,对设计项目进行编译与逻辑综合,生成下载所需.bit类型文件。
5) 在Basys2实验板上下载所生成的.bit文件,观察验证所设计的电路功能。
2) 设计实验项目二 电子琴与记谱器设计
功能要求:要求设计并实现能够通过按键及拨码开关设置实现电子琴弹奏、乐曲自动演奏及简单乐曲的记谱功能。 基本要求
1) 使用Digilent Basys 开发板按键及拨码开关设置实现中音“1,2,3,4,5,6,7”的弹奏产生。
2) 实现长达1分钟非重复乐曲的自动演奏。
3) 实现对用户弹奏乐曲(
4) 实现输出信号的DA转换并通过喇叭或蜂鸣器输出(附加必要外围电路); 5) 实现输出乐音的即时显示(数码管方式) 发挥部分
1) 可通过拨码或按键配置实现低音到中音直至高音的变化; 2) 实现不同音色的乐音输出
3) 增加多路乐音的同时输出(各路之间可手动设置同步关系(同步或非同步),节拍器等);
4) 幅度可调;
5) 输出乐音音阶、幅度及音色的手动设置输入控制;
6) 利用Digilent Basys 开发板VGA输出接口实现波形发生器与频率计用户界面。 7) 实现对外界喇叭播放乐声的识别、记录及回放。 8) 其他功能与性能。 设计步骤与要求:
1) 简要说明所实现系统的基本原理。
2) 在Xilinx ISE13.1 软件中,编写输入所设计的源程序文件。 3) 对源程序进行编译及仿真分析(注意合理设置,以便能够在验证逻辑的基础上尽快得出仿真结果)。
4) 输入管脚约束文件,对设计项目进行编译与逻辑综合,生成下载所需.bit类型文件。
5) 在Basys2实验板上下载所生成的.bit文件,观察验证所设计的电路功能。
3) 设计实验项目三 简单计算器设计
功能要求:要求设计并实现能够通过按键及拨码开关设置实现的2位十进制数字计算器。其中数字以数码管显示,2位十进制操作数以拨码开关输入,符号位和计算符按键开关输入。 基本要求
1) 实现2位十进制数字的可带符号的加、减、乘、除计算,除法计算结果以商及余数方式呈现。 发挥部分
1) 利用Digilent Basys 开发板VGA输出接口实现计算器显示界面。 2) 利用Digilent Basys 开发板PS2接口实现数字输入界面。 3) 实现浮点计算功能。
4) 实现平方根、三角函数、指数函数等拓展计算。
5) 利用扩展语音模块实现计算器输入级输出结果播报。 6) 设计实现以计算器为基础游戏。 7) 其他功能与性能。 设计步骤与要求:
1) 简要说明所实现系统的基本原理。
2) 在Xilinx ISE13.1 软件中,编写输入所设计的源程序文件。 3) 对源程序进行编译及仿真分析(注意合理设置,以便能够在验证逻辑的基础上尽快得出仿真结果)。
4) 输入管脚约束文件,对设计项目进行编译与逻辑综合,生成下载所需.bit类型文件。
在Basys2实验板上下载所生成的.bit文件,观察验证所设计的电路功能。
4) 设计实验项目四 图片的VGA显示
功能要求:利用Basys2实验板实现图片在VGA接口显示器上的显示。 基本要求
1) 实现240*160以上像素的图片在VGA接口显示器上的显示。
2) 利用算法实现特定图片在VGA接口显示器上的放大、缩小旋转及其他动作的自动变换。 发挥部分
1) 实现输入数字在VGA接口显示器上的显示。 2) 设计实现以VGA接口显示器为基础的简单游戏。
3) 设计实现以VGA接口显示器及PS2键盘为基础的打字游戏。 4) 其他功能与性能。 设计步骤与要求:
1) 简要说明所实现系统的基本原理。
2) 在Xilinx ISE13.1 软件中,编写输入所设计的源程序文件。 3) 对源程序进行编译及仿真分析(注意合理设置,以便能够在验证逻辑的基础上尽快得出仿真结果)。
4) 输入管脚约束文件,对设计项目进行编译与逻辑综合,生成下载所需.bit类型文件。
在Basys2实验板上下载所生成的.bit文件,观察验证所设计的电路功能。
5) 设计实验项目五 语音频谱分析与处理
功能要求:利用Basys2实验板实现输入信号的频谱分析与滤波处理。 基本要求
1) 利用扩展AD模块实现特定信号(BW
3) 设计实现FIR滤波器并能够实现对于输入信号的滤波处理(低通、高通、带通、带阻、移相) 发挥部分
1) 实现输入信号波形在VGA接口显示器上的显示,同时显示输入信号波形的特征参数。
2) 实现输入信号波形在VGA接口显示器上的显示,同时显示输入信号频谱的特征参数。
3) 实现输入信号波形与输出信号波形在VGA接口显示器上的对比显示,同时显示输入、输出信号波形的特征参数。
4) 实现输入信号波形与输出信号波形在VGA接口显示器上的对比显示,同时显示输入、输出信号频谱的特征参数。
5) 实现对于简单语音信号的识别处理(如对于播报电话号码的识别,对于小车运动方向及速度控制指令的识别)
设计步骤与要求:
1) 简要说明所实现系统的基本原理。
2) 在Xilinx ISE13.1 软件中,编写输入所设计的源程序文件。 3) 对源程序进行编译及仿真分析(注意合理设置,以便能够在验证逻辑的基础上尽快得出仿真结果)。
4) 输入管脚约束文件,对设计项目进行编译与逻辑综合,生成下载所需.bit类型文件。
在Basys2实验板上下载所生成的.bit文件,观察验证所设计的电路功能。
二、注意事项
适当设置仿真文件,使得能够尽快得到仿真结果,同时能够验证所设计系统的逻辑与时序的目的。
三、实验报告要求
按实验报告格式要求,描述系统设计实现目标要求,设计实现原理,对于用层次化设计方法所设计的电路系统,给出系统各模块的连接关系图;描述利用xilinx提供ip核生成目标模块的过程,给出源码清单,测试文件清单,管脚定义文件清单,系统使用说明,系统功能与性能测试结果,并简述系统设计开发步骤与过程,总结实验心得体会并提出意见建议。