1、在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，與傳統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法比較，使用FPGA技術(shù)有效率高、開(kāi)發(fā)速度快、可以重復(fù)利用、修改和升級(jí)方便、可用于快速原型實(shí)現(xiàn)、成本較低等優(yōu)勢(shì)。隨著數(shù)字系統(tǒng)的大規(guī)?；?，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)工具已經(jīng)不可行，必須使用EDA技術(shù)，同樣FPGA的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)也依賴(lài)于相應(yīng)的EDA技術(shù)，F(xiàn)PGA和EDA技術(shù)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法將是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流。就硬件教學(xué)實(shí)驗(yàn)而言，傳統(tǒng)的硬件教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)普遍存在著可靠性差、靈活性差、內(nèi)容滯后等問(wèn)題?；贔PGA和E

2、DA技術(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以克服這些缺點(diǎn)，同時(shí)還有大量的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP，Intellectual Property)核可以使用，可以設(shè)計(jì)各種靈活多變的實(shí)驗(yàn)。因此設(shè)計(jì)基于FPGA和EDA的硬件教學(xué)實(shí)驗(yàn)有著重要的意義。 本文設(shè)計(jì)了一套硬件教學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)包括三個(gè)部分：FPGA設(shè)計(jì)流程與簡(jiǎn)單門(mén)邏輯，通過(guò)一個(gè)只包含與門(mén)、或門(mén)和異或門(mén)的簡(jiǎn)單邏輯電路實(shí)驗(yàn)來(lái)敘述Xilinx FPGA在ISE中的設(shè)計(jì)流程；復(fù)雜邏輯模塊——設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的ALU，通過(guò)幾個(gè)

3、數(shù)字電路中常見(jiàn)的邏輯模塊如加法器、邏輯運(yùn)算器、移位器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)熟悉數(shù)字邏輯電路基本模塊的設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)最后的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將這些模塊集成為一個(gè)簡(jiǎn)易ALU；微控制器軟IP核PicoBlaze的嵌入式應(yīng)用，介紹微控制器內(nèi)核獨(dú)特的設(shè)計(jì)技術(shù)并按照軟內(nèi)核的設(shè)計(jì)步驟依次進(jìn)行外圍控制電路設(shè)計(jì)、匯編程序設(shè)計(jì)和最后的系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系涵蓋了數(shù)字邏輯電路驗(yàn)證和設(shè)計(jì)、FPGA設(shè)計(jì)流程和嵌入式軟核PicoBlaze微控制器的應(yīng)用；從基礎(chǔ)的門(mén)邏輯的驗(yàn)證，