Xilinx FPGA入门基础指导教程（电子版）测试

成电少年学教育品牌（www.shaonianxue.cn），是电子科技大学广东电子信息工程研究院响应国家发展半导体产业战略，解决集成电路人才短缺而成立的人才战略发展品牌。通过与高校产教融合协同育人，共同培养集成电路、芯片领域相关高质量人才。

成电少年学教育，紧扣时代发展脉搏，借力国家政策驱动，潜心耕耘集成电路产业人才培养，通过与高校产教融合协同育人，共同培养集成电路产业高质量人才，夯筑国家集成电路产业人才根基，聚焦集成电路产业和信息产业生态建设，奋力打造数字经济与传统产业深度融合新高地，为新一轮科技创新添加新动能，致力于树立百年教育品牌为目标，擎起产教行业脊梁。

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本教程为FPGA入门基础教程，内容包括Verilog基本语法、数字电路基础、和Vivado基本使用方法等内容。整本书分为两个部分，第一部分介绍FPGA和Verilog基本概念，第二部分介绍具体FPGA编程方法。

第一部分首先通过介绍FPGA的基本概念、梳理其发展历程和对比FPGA和其他数字集成电路的优缺点，让学生弄清楚什么是FPGA以及其优势；紧接着通过对比Verilog和VHDL，让学生了解硬件编程语言（HDL）的基本概况；最后介绍使用Verilog进行编程的基本方法和思路，让学生从总体上认识到Verilog的编程过程。

第二部分的编程方法介绍中，通过5个大的实例带领初学者从入门到逐渐掌握状态机等基本FPGA编程方法。

第一个实验“点亮LED灯”通过手把手带领学生点亮FPGA开发板上的LED灯，让学生掌握基本的Vivado的使用、最简单的Verilog语法和基础原理图阅读方法，同时让学生初步认识课程使用的FPGA开发板并建立掌握FPGA的基本自信心。

第二个实验“跑马灯”带领学生掌握经常使用的Verilog语法，让学生逐渐能够用Verilog实现自己的想法，并分享基本的FPGA编程思路。

第三个实验“花式跑马灯”在基本Verilog语法基础之上，让学生开始使用状态机和了解时序电路设计方法，能够更加灵活的实现自己的想法。

第四个实验“数码管显示”在综合发挥前面学习内容基础之上，让学生掌握模块例化的方法，了解大型FPGA编程方法。

第五个实验“呼吸灯”介绍了基本的PWM原理和IPCore调用方法，是对前面所学知识的巩固和进一步拓展。

本教程的安排由浅入深、循序渐进，带领零基础的学生逐渐掌握Verilog基本语法、数字电路基础、状态机编程思路、Vivado基本使用方法、电路原理图基本阅读技巧和FPGA基本编程技巧等知识。通过本教程的学习，学生真正可以进入FPGA的精彩世界。

本教程由成电少年学教研室编写，在编写过程中参考了夏宇闻老师的《数字系统设计教程》、阎石老师的《数字电子技术基础》、Xillinx官方技术文档及网络上的多个博客及相关的技术分享，在此表示感谢。本教程的编写过程中得到了教研室的陶鑫、郭佳鹏、钱伟恺三位工程师的协助，也得到了成电少年学的王璐博士的支持。此外，本教程的编写中得到了重庆邮电大学光电学院杨虹书记的大力支持。对所有上述的支持，在此由衷的感谢！由于水平有限，教程编写过程中难免会出现一些错误和不足，希望得到大家的批评和指正。

成电少年学 教研室

2021年11月12日