《SOPC技术》课程实验报告模板

1、SOPC技术课程实验报告姓 名：学 号：班 级：同 组 者：指导教师：高金定信息科学与工程学院2013-2014学年第一学期SOPC技术课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师： 高金定 老师记分及评价： 项目满分3分得 分 一、 实验名称实验1：基于LPM的正弦信号发生器的设计二、 任务及要求【任务】在QuartusII平台上，采用查找表的设计方法，利用LPM兆功能模块，完成64点（8位）的正弦信号发生器的设计。正弦信号发生器结构框图如下：【要求】1. 数据存储ROM和地址信号发生器均由LPM模块实现。2. 在Quartus II软件上进行时序仿真。3. 利用Signal Tap II嵌入式

2、逻辑分析仪进行在线测试与分析。（此步需使用实验箱，并且要确保实验箱与电脑处于在线可下载状态）【思考】1. 编写DAC0832数模转换程序，利用示波器观察输出信号波形。2. 如何在此基础上设计方波、三角波等信号发生器？如何实现波形幅度等参数可调？三、 实验程序（原理图）四、 仿真及结果分析五、 硬件验证1、 选择模式：2、 引脚锁定情况表：六、 小结17SOPC技术课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师： 高金定 老师记分及评价： 项目满分3分得 分 一、 实验名称实验2：基于DSP Builder正弦信号发生器的设计二、 任务及要求【任务】采用DSP Builder系统建模的方法，设计正弦信

3、号发生器，要求采用查找表的方法，完成正弦信号发生器模块的建模、仿真。【要求】：1. 完成模型构建及仿真，得到如下波形图。2. 将模型转换成VHDL硬件描述语言，利用Modelsim软件进行RTL仿真。3. 再在Quartus II软件上进行编译、时序仿真与时序分析。4. 利用Signal Tap II嵌入式逻辑分析仪进行在线测试与分析。（此步需使用实验箱，并且要确保实验箱与电脑处于在线可下载状态）三、 仿真模型及参数四、 仿真及结果分析五、 小结SOPC技术课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师： 高金定 老师记分及评价： 项目满分3分得 分 一、 实验名称实验3：基于DSP Builder

4、的FIR数字低通滤波器的设计二、 任务及要求【任务】：调用DSP Builder模块，设计FIR低通数字滤波器，完成建模与仿真。直接型FIR滤波器的原理图如下图所示。【要求】：1. 滤波器阶数为8阶，截止频率为100KHz，采用频率为1000KHz。输入信号为频率为100KHz的方波信号。要求从时域和频率分析滤波器的性能。2. 完成模型构建及仿真，得到如下波形图。3. 将模型转换成VHDL硬件描述语言，利用Modelsim软件进行RTL仿真。5. 再在Quartus II软件上进行编译、时序仿真与时序分析。4. 思考如何利用FIR滤波器的线性特性，对滤波器的结构进行优化设计？三、 仿真模型及参

5、数四、 仿真及结果分析五、 小结SOPC技术课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师： 高金定 老师记分及评价： 项目满分3分得 分 一、 实验名称实验4：基于IP核的FIR数字低通滤波器的设计二、 任务及要求【任务】：调用FIR Compiler数字滤波器IP核，掌握IP核的使用方法，设计FIR低通数字滤波器，完成建模与仿真。【要求】：1. 滤波器阶数为8阶，截止频率为100KHz，采用频率为1000KHz。输入信号为频率为100KHz的方波信号。要求从时域和频率分析滤波器的性能。2. 完成模型构建及仿真，得到如下波形图。3. 将模型转换成VHDL硬件描述语言，利用Modelsim软件进行R

6、TL仿真。4. 再在Quartus II软件上进行编译、时序仿真与时序分析。三、 仿真模型及参数四、 仿真及结果分析五、 小结SOPC技术课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师： 高金定 老师记分及评价： 项目满分3分得 分 一、 实验名称实验5：基于SOPC技术的LED流水灯控制器的设计二、 任务及要求【任务】：定制Nios II嵌入式软核处理器，添加PLL数字锁相环，构建SOPC硬件系统，在此基础上，编写C语言程序使用PIO口控制8个LED进行流水灯显示，流水灯花样自选，利用Nios II IDE开发平台进行调试。【要求】：1. 使用片内RAM存储器。2. 引脚锁定使用TCL脚本语言。3

7、. 必须在硬件平台上进行测试。4. 思考，如果使用片外flash存储器，设计如何更改？【提示】：Nios II嵌入式软核处理器及其组件如下图所示：流水灯花样可采取查找表的方法，比如：/* 流水灯花样，低电平点亮，调用时候取反操作 */const alt_u32 LED_TBL = 0x00, 0xFF,/ 全部熄灭后，再全部点亮0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80,/ 依次逐个点亮0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF,/ 依次逐个叠加0xFF, 0x7F, 0x3F, 0x1F, 0

8、x0F, 0x07, 0x03, 0x01,/ 依次逐个递减0x81, 0x42, 0x24, 0x18, 0x18, 0x24, 0x42, 0x81,/ 两个靠拢后分开0x81, 0xC3, 0xE7, 0xFF, 0xFF, 0xE7, 0xC3, 0x81/ 从两边叠加后递减; 主要应用到写PIO端口函数：IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(LED_PIO_BASE, LED_TBLi);三、 SOPC硬件设计四、 SOPC软件程序设计五、 软硬件调试、测试与分析六、 小结SOPC技术课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师： 高金定 老师记分及评价： 项目满分3分

9、得 分 一、 实验名称实验6：基于SOPC技术的数码管显示控制器的设计二、 任务及要求【任务】：定制Nios II嵌入式软核处理器，添加PLL数字锁相环，构建SOPC硬件系统，在此基础上，编写C语言程序使用PIO口控制数码管循环显示“0、1、2、3、E、F”字符，利用Nios II IDE开发平台进行调试。【要求】：1. 使用片内RAM存储器。2. 引脚锁定使用TCL脚本语言。3. 必须在硬件平台上进行测试。4. 思考，如果使用片外flash存储器，设计如何更改？【提示】：Nios II嵌入式软核处理器及其组件如下图所示：软件程序请参考教材P324页。三、 SOPC硬件设计四、 SOPC软件程

10、序设计五、 软硬件调试、测试与分析六、 小结SOPC技术课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师： 高金定 老师记分及评价： 项目满分3分得 分 一、 实验名称实验7：按键控制的数码管显示控制器的设计二、 任务及要求【任务】：定制Nios II嵌入式软核处理器，添加PLL数字锁相环，构建SOPC硬件系统，包括1个按键和1个7段LED数码管接口PIO。在此基础上，编写C语言程序，实现每按一次按键，数码管显示数据加一。连续按按键，数码管将顺序、循环地显示从0到F的字符。利用Nios II IDE开发平台进行调试。【要求】：1. 使用片内RAM存储器。2. 引脚锁定使用TCL脚本语言。3. 必须在硬

11、件平台上进行测试。4. 使用Nios II中断操作。5. 思考，如果使用片外flash存储器，设计如何更改？【提示】：Nios II嵌入式软核处理器及其组件如下图所示：软件程序请参考教材P327页。三、 SOPC硬件设计四、 SOPC软件程序设计五、 软硬件调试、测试与分析六、 小结SOPC技术课程实验报告学生姓名：所在班级：指导教师： 高金定 老师记分及评价： 项目满分10分得 分 综合训练项目：自选“数字电子钟”、“乐曲播放”、“数码相框”、“频谱分析仪”等综合性设计项目，完成程序设计及调试，并在实验箱上进行验证，并撰写科技论文1篇，要求完全按照论文格式要求，至少包含题目、作者姓名、单位、

12、中英文摘要、中英文关键词、引言、国内外研究现状、设计方案、测试及结果分析、结论、参考文献等几个部分，其中参考文献不少于30篇，外文文献不少于10篇，论文字数不少于3000字。格式如下页所示：题目（三号黑体 居中）姓名：（小四 楷体_GB2312，居中）班级：（小四 楷体_GB2312，居中）摘要：（五号 宋体）关键词：（五号 宋体）英文题目(三号，Times New Roman)Abstract: （五号Times New Roman）Key words: （五号 Times New Roman）正文部分（小四 宋体）0 引言1 设计要求2 设计方案3 硬件设计图1 Nios II处理器及其外设（五号 楷体_GB2312，居中）（按顺序编号，示例）4 软件程序设计5 测试与结果分析6 结论参考文献（五号 宋体）（示例）1. 侯建军，郭勇. SOPC技术基础教程M.北京