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Basys 3入门实验官方指导手册

上传者: 2024-12-11 23:02:42上传 PDF文件 6.67MB 热度 41次

根据给定文件信息,这份文档是一份关于Basys 3 FPGA板子的入门实验官方指导手册。该手册指导用户如何使用Basys 3开发板,这是一款基于Xilinx Artix®-7 FPGA XC7A35T-1CPG236C芯片搭建的硬件平台,适合于学习FPGA和数字电路设计。接下来,我们将详细分析手册中提及的关键知识点。

Basys 3开发板是由美国国家仪器NI的子公司Digilent开发的,它提供了一个完整的硬件平台,可以用于构建从基础逻辑到复杂控制器的无数设计。其主要特点包括:

  1. 采用Xilinx Artix®-7系列XC7A35T FPGA芯片,拥有33,280个逻辑单元和六输入查找表(LUT)结构,能够实现高度的逻辑密度。

  2. 提供1,800Kbits的快速RAM块和5个时钟管理单元,每个单元内含一个锁相环(PLL),用于高精度的时钟控制和信号同步。

  3. 拥有90个数字信号处理(DSP)切片,适合执行高效的数学运算,如乘法和累加操作。

  4. 基于FPGA芯片内置的片上模数转换器(XADC),支持模拟信号的采集。

  5. 提供了16个拨码开关、16个LED灯、5个按键开关、4位7段数码管以及3个Pmod连接口,这些接口可用于各种外围设备的连接,例如传感器、A/D转换器、电机驱动器等。

  6. 提供了12位VGA输出接口,支持显示功能。

  7. 配有USB-UART桥,用于USB转串口通信。

  8. 通过USB-JTAG口,用户可以对FPGA进行编程和配置。

  9. 集成了USB接口,支持鼠标、键盘、记忆棒等设备的连接。

  10. 考虑到电源需求,Basys3提供两种供电方式:通过USB端口或通过J6接线柱供电(5V),并附带电源开关和指示灯。

在硬件电路部分,该手册详细介绍了Basys3的各个硬件电路模块,具体包括:

  1. 电源电路:开发板可以通过USB端口或外部电源(J6)供电,电源指示灯(LD20)用来显示当前供电状态。

  2. LED灯电路:通过FPGA输出高电平信号点亮对应的LED灯,LED灯常被用作状态指示或调试结果的显示。

  3. 拨码开关电路:16位拨码开关用于提供低电平信号输入到FPGA,开关向下拨动表示低电平,向上拨动表示高电平。

  4. 按键电路:5个按键开关连接到FPGA,按下时输入高电平,用于提供用户交互和复位信号。

  5. 数码管电路:使用了一个四位带小数点的七段数码管来显示数字,用户可以通过FPGA编程控制数码管显示不同的数字或字符。

  6. VGA电路:支持图形和文本信息在计算机显示器上显示,可以用于图形界面的开发。

  7. I/O扩展电路:提供了多个接口,方便用户连接各种外围设备,扩展FPGA的应用。

  8. FPGA调试及配置电路:通过USB-JTAG接口与计算机连接,允许用户对FPGA进行编程和调试。

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