《SOPC技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板

1、SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓 名：學(xué) 號：班 級：同 組 者：指導(dǎo)教師：高金定信息科學(xué)與工程學(xué)院2013-2014學(xué)年第一學(xué)期SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 高金定 老師記分及評價(jià)： 項(xiàng)目滿分3分得 分 一、 實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)1：基于LPM的正弦信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】在QuartusII平臺上，采用查找表的設(shè)計(jì)方法，利用LPM兆功能模塊，完成64點(diǎn)（8位）的正弦信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)。正弦信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖如下：【要求】1. 數(shù)據(jù)存儲ROM和地址信號發(fā)生器均由LPM模塊實(shí)現(xiàn)。2. 在Quartus II軟件上進(jìn)行時(shí)序仿真。3. 利用Signal Tap II嵌入式

2、邏輯分析儀進(jìn)行在線測試與分析。（此步需使用實(shí)驗(yàn)箱，并且要確保實(shí)驗(yàn)箱與電腦處于在線可下載狀態(tài)）【思考】1. 編寫DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換程序，利用示波器觀察輸出信號波形。2. 如何在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)方波、三角波等信號發(fā)生器？如何實(shí)現(xiàn)波形幅度等參數(shù)可調(diào)？三、 實(shí)驗(yàn)程序（原理圖）四、 仿真及結(jié)果分析五、 硬件驗(yàn)證1、 選擇模式：2、 引腳鎖定情況表：六、 小結(jié)17SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 高金定 老師記分及評價(jià)： 項(xiàng)目滿分3分得 分 一、 實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)2：基于DSP Builder正弦信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】采用DSP Builder系統(tǒng)建模的方法，設(shè)計(jì)正弦信

3、號發(fā)生器，要求采用查找表的方法，完成正弦信號發(fā)生器模塊的建模、仿真。【要求】：1. 完成模型構(gòu)建及仿真，得到如下波形圖。2. 將模型轉(zhuǎn)換成VHDL硬件描述語言，利用Modelsim軟件進(jìn)行RTL仿真。3. 再在Quartus II軟件上進(jìn)行編譯、時(shí)序仿真與時(shí)序分析。4. 利用Signal Tap II嵌入式邏輯分析儀進(jìn)行在線測試與分析。（此步需使用實(shí)驗(yàn)箱，并且要確保實(shí)驗(yàn)箱與電腦處于在線可下載狀態(tài)）三、 仿真模型及參數(shù)四、 仿真及結(jié)果分析五、 小結(jié)SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 高金定 老師記分及評價(jià)： 項(xiàng)目滿分3分得 分 一、 實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)3：基于DSP Builder

4、的FIR數(shù)字低通濾波器的設(shè)計(jì)二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】：調(diào)用DSP Builder模塊，設(shè)計(jì)FIR低通數(shù)字濾波器，完成建模與仿真。直接型FIR濾波器的原理圖如下圖所示。【要求】：1. 濾波器階數(shù)為8階，截止頻率為100KHz，采用頻率為1000KHz。輸入信號為頻率為100KHz的方波信號。要求從時(shí)域和頻率分析濾波器的性能。2. 完成模型構(gòu)建及仿真，得到如下波形圖。3. 將模型轉(zhuǎn)換成VHDL硬件描述語言，利用Modelsim軟件進(jìn)行RTL仿真。5. 再在Quartus II軟件上進(jìn)行編譯、時(shí)序仿真與時(shí)序分析。4. 思考如何利用FIR濾波器的線性特性，對濾波器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)？三、 仿真模型及參

5、數(shù)四、 仿真及結(jié)果分析五、 小結(jié)SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 高金定 老師記分及評價(jià)： 項(xiàng)目滿分3分得 分 一、 實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)4：基于IP核的FIR數(shù)字低通濾波器的設(shè)計(jì)二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】：調(diào)用FIR Compiler數(shù)字濾波器IP核，掌握IP核的使用方法，設(shè)計(jì)FIR低通數(shù)字濾波器，完成建模與仿真。【要求】：1. 濾波器階數(shù)為8階，截止頻率為100KHz，采用頻率為1000KHz。輸入信號為頻率為100KHz的方波信號。要求從時(shí)域和頻率分析濾波器的性能。2. 完成模型構(gòu)建及仿真，得到如下波形圖。3. 將模型轉(zhuǎn)換成VHDL硬件描述語言，利用Modelsim軟件進(jìn)行R

6、TL仿真。4. 再在Quartus II軟件上進(jìn)行編譯、時(shí)序仿真與時(shí)序分析。三、 仿真模型及參數(shù)四、 仿真及結(jié)果分析五、 小結(jié)SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 高金定 老師記分及評價(jià)： 項(xiàng)目滿分3分得 分 一、 實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)5：基于SOPC技術(shù)的LED流水燈控制器的設(shè)計(jì)二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】：定制Nios II嵌入式軟核處理器，添加PLL數(shù)字鎖相環(huán)，構(gòu)建SOPC硬件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，編寫C語言程序使用PIO口控制8個(gè)LED進(jìn)行流水燈顯示，流水燈花樣自選，利用Nios II IDE開發(fā)平臺進(jìn)行調(diào)試。【要求】：1. 使用片內(nèi)RAM存儲器。2. 引腳鎖定使用TCL腳本語言。3

7、. 必須在硬件平臺上進(jìn)行測試。4. 思考，如果使用片外flash存儲器，設(shè)計(jì)如何更改？【提示】：Nios II嵌入式軟核處理器及其組件如下圖所示：流水燈花樣可采取查找表的方法，比如：/* 流水燈花樣，低電平點(diǎn)亮，調(diào)用時(shí)候取反操作 */const alt_u32 LED_TBL = 0x00, 0xFF,/ 全部熄滅后，再全部點(diǎn)亮0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80,/ 依次逐個(gè)點(diǎn)亮0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF,/ 依次逐個(gè)疊加0xFF, 0x7F, 0x3F, 0x1F, 0

8、x0F, 0x07, 0x03, 0x01,/ 依次逐個(gè)遞減0x81, 0x42, 0x24, 0x18, 0x18, 0x24, 0x42, 0x81,/ 兩個(gè)靠攏后分開0x81, 0xC3, 0xE7, 0xFF, 0xFF, 0xE7, 0xC3, 0x81/ 從兩邊疊加后遞減; 主要應(yīng)用到寫PIO端口函數(shù)：IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_PIO_BASE, LED_TBLi);三、 SOPC硬件設(shè)計(jì)四、 SOPC軟件程序設(shè)計(jì)五、 軟硬件調(diào)試、測試與分析六、 小結(jié)SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 高金定 老師記分及評價(jià)： 項(xiàng)目滿分3分

9、得 分 一、 實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)6：基于SOPC技術(shù)的數(shù)碼管顯示控制器的設(shè)計(jì)二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】：定制Nios II嵌入式軟核處理器，添加PLL數(shù)字鎖相環(huán)，構(gòu)建SOPC硬件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，編寫C語言程序使用PIO口控制數(shù)碼管循環(huán)顯示“0、1、2、3、E、F”字符，利用Nios II IDE開發(fā)平臺進(jìn)行調(diào)試?！疽蟆浚?. 使用片內(nèi)RAM存儲器。2. 引腳鎖定使用TCL腳本語言。3. 必須在硬件平臺上進(jìn)行測試。4. 思考，如果使用片外flash存儲器，設(shè)計(jì)如何更改？【提示】：Nios II嵌入式軟核處理器及其組件如下圖所示：軟件程序請參考教材P324頁。三、 SOPC硬件設(shè)計(jì)四、 SOPC軟件程

10、序設(shè)計(jì)五、 軟硬件調(diào)試、測試與分析六、 小結(jié)SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 高金定 老師記分及評價(jià)： 項(xiàng)目滿分3分得 分 一、 實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)7：按鍵控制的數(shù)碼管顯示控制器的設(shè)計(jì)二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】：定制Nios II嵌入式軟核處理器，添加PLL數(shù)字鎖相環(huán)，構(gòu)建SOPC硬件系統(tǒng)，包括1個(gè)按鍵和1個(gè)7段LED數(shù)碼管接口PIO。在此基礎(chǔ)上，編寫C語言程序，實(shí)現(xiàn)每按一次按鍵，數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)加一。連續(xù)按按鍵，數(shù)碼管將順序、循環(huán)地顯示從0到F的字符。利用Nios II IDE開發(fā)平臺進(jìn)行調(diào)試?！疽蟆浚?. 使用片內(nèi)RAM存儲器。2. 引腳鎖定使用TCL腳本語言。3. 必須在硬

11、件平臺上進(jìn)行測試。4. 使用Nios II中斷操作。5. 思考，如果使用片外flash存儲器，設(shè)計(jì)如何更改？【提示】：Nios II嵌入式軟核處理器及其組件如下圖所示：軟件程序請參考教材P327頁。三、 SOPC硬件設(shè)計(jì)四、 SOPC軟件程序設(shè)計(jì)五、 軟硬件調(diào)試、測試與分析六、 小結(jié)SOPC技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 高金定 老師記分及評價(jià)： 項(xiàng)目滿分10分得 分 綜合訓(xùn)練項(xiàng)目：自選“數(shù)字電子鐘”、“樂曲播放”、“數(shù)碼相框”、“頻譜分析儀”等綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，完成程序設(shè)計(jì)及調(diào)試，并在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行驗(yàn)證，并撰寫科技論文1篇，要求完全按照論文格式要求，至少包含題目、作者姓名、單位、

12、中英文摘要、中英文關(guān)鍵詞、引言、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)方案、測試及結(jié)果分析、結(jié)論、參考文獻(xiàn)等幾個(gè)部分，其中參考文獻(xiàn)不少于30篇，外文文獻(xiàn)不少于10篇，論文字?jǐn)?shù)不少于3000字。格式如下頁所示：題目（三號黑體 居中）姓名：（小四 楷體_GB2312，居中）班級：（小四 楷體_GB2312，居中）摘要：（五號 宋體）關(guān)鍵詞：（五號 宋體）英文題目(三號，Times New Roman)Abstract: （五號Times New Roman）Key words: （五號 Times New Roman）正文部分（小四 宋體）0 引言1 設(shè)計(jì)要求2 設(shè)計(jì)方案3 硬件設(shè)計(jì)圖1 Nios II處理器及其外設(shè)（五號 楷體_GB2312，居中）（按順序編號，示例）4 軟件程序設(shè)計(jì)5 測試與結(jié)果分析6 結(jié)論參考文獻(xiàn)（五號 宋體）（示例）1. 侯建軍，郭勇. SOPC技術(shù)基礎(chǔ)教程M.北京