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基于接近式傳感器的智能接近系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務(wù)任務(wù)：智能手機通話，手機靠近耳朵后關(guān)閉屏顯，基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成智能接近系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：驅(qū)動底板上的接近式傳感器APDS-9901獲得接近數(shù)據(jù)，控制核心板上LED按能量條方式點亮解析：通過FPGA編程驅(qū)動接近式傳感器APDS-9901，獲取接近距離信息，然后根據(jù)距離信息編碼控制8個LED燈按能量條方式點亮。實驗?zāi)康谋竟?jié)實驗主要學習I2C總線工作原理、協(xié)議及相關(guān)知識，掌握FPGA驅(qū)動I2C設(shè)備的原理及方法，了解輸入輸
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基于DDS的任意波形、信號發(fā)生器設(shè)計

實驗任務(wù)任務(wù)：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成波形信號發(fā)生器設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：通過底板上的旋轉(zhuǎn)編碼器控制串行DAC芯片DAC081S101基于DDS技術(shù)產(chǎn)生波形可選、頻率可調(diào)的常見波形信號。解析：FPGA驅(qū)動旋轉(zhuǎn)編碼器得到操作信息，通過邏輯控制波形和頻率寄存器，設(shè)計DDS模塊根據(jù)波形和頻率寄存器控制波形數(shù)據(jù)的輸出，波形數(shù)據(jù)通過串行DAC驅(qū)動模塊傳送到底板的DAC芯片進行轉(zhuǎn)換，得到波形信號輸出。實驗?zāi)康那懊嬲鹿?jié)我們學習了旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理及
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簡易電壓表設(shè)計

實驗任務(wù)任務(wù)：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成簡易電壓表設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：通過底板上的串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC芯片測量可調(diào)電位計輸出電壓，并將電壓信息顯示在核心板的數(shù)碼管上。解析：通過FPGA編程驅(qū)動串行ADC芯片，得到數(shù)字量化的電壓信息，將量化的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成BCD碼形式，同時驅(qū)動獨立數(shù)碼管將電壓值顯示出來。實驗?zāi)康脑诨A(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA驅(qū)動獨立數(shù)碼管的原理及方法，本實驗主要學習模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的相關(guān)知識，串行（SPI接
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串口監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務(wù)任務(wù)：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成串口監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果。要求：設(shè)計串口監(jiān)視系統(tǒng)，實時監(jiān)控串口（UART）接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)顯示在底板的8位數(shù)碼管上（僅限數(shù)字0~9）。解析：通過FPGA編程驅(qū)動底板上的CP2102串口通信模塊，接收來自PC(串口調(diào)試助手)或其他串口設(shè)備的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，最后通過驅(qū)動8位掃描式數(shù)碼管模塊，將接收到的數(shù)據(jù)顯示在底板數(shù)碼管上。實驗?zāi)康谋緦嶒炛饕獙W習串口（UART）總線工作原理、協(xié)議及相關(guān)知識，練習如
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比賽計分系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務(wù)任務(wù)：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成比賽計分系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：按動核心板獨立按鍵，驅(qū)動底板上8位數(shù)碼管為比賽雙方在0~999內(nèi)計分。解析：FPGA驅(qū)動獨立按鍵，當按動兩隊加分按鍵時，控制兩隊分數(shù)調(diào)整，最后通過驅(qū)動底板上的數(shù)碼管電路將得分值顯示在數(shù)碼管上。實驗?zāi)康脑诨A(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA驅(qū)動獨立按鍵的原理及方法，控制數(shù)碼管顯示十進制數(shù)的BCD碼方案前面也多次介紹，本實驗主要學習數(shù)碼管掃描顯示的原理及方法。熟悉
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基于旋轉(zhuǎn)編碼器的調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務(wù)任務(wù)：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：轉(zhuǎn)動底板上的旋轉(zhuǎn)編碼器，調(diào)整核心板數(shù)碼管數(shù)值在0~99之間變化，右旋增加，左旋減小。解析：通過FPGA編程驅(qū)動旋轉(zhuǎn)編碼器獲取操作信息，根據(jù)操作信息控制變量增加或減小，最后驅(qū)動獨立式數(shù)碼管將變量顯示出來。實驗?zāi)康脑诨A(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA驅(qū)動獨立顯示數(shù)碼管的原理及方法，本實驗主要學習旋轉(zhuǎn)編碼器的驅(qū)動原理，最后完成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)總體設(shè)計。熟悉獨立顯示數(shù)碼
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簡易電子琴設(shè)計

實驗任務(wù)任務(wù)：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板完成簡易電子琴設(shè)計并觀察調(diào)試結(jié)果要求：按動矩陣鍵盤，驅(qū)動底板無源蜂鳴器發(fā)出產(chǎn)生不同音調(diào)，彈奏一首《小星星》。解析：通過FPGA編程驅(qū)動矩陣鍵盤電路，獲取矩陣鍵盤鍵入的信息，然后通過編碼將鍵盤輸出的信息譯碼成對應(yīng)的音節(jié)數(shù)據(jù)，最后通過PWM發(fā)生模塊驅(qū)動底板上的無源蜂鳴器發(fā)出聲音。實驗?zāi)康脑诨A(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA設(shè)計PWM信號發(fā)生器的原理及方法，上節(jié)實驗中又學習了矩陣鍵盤的驅(qū)動原理及方法，本
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矩陣鍵盤鍵入系統(tǒng)設(shè)計

實驗任務(wù)任務(wù)：基于 STEP-MAX10M08核心板和 STEP BaseBoard V3.0底板設(shè)計矩陣鍵盤鍵入系統(tǒng)并觀察調(diào)試結(jié)果要求：按動矩陣鍵盤按鍵，通過核心板上的數(shù)碼管顯示按鍵的鍵值。解析：通過FPGA編程驅(qū)動矩陣鍵盤電路，獲取矩陣鍵盤鍵入的信息，然后通過編碼將鍵盤輸出的信息譯碼成對應(yīng)的鍵值信息，最后通過驅(qū)動核心板獨立數(shù)碼管，將鍵盤按鍵的鍵值顯示在數(shù)碼管上。實驗?zāi)康脑诨A(chǔ)數(shù)字電路實驗部分我們已經(jīng)掌握了FPGA驅(qū)動獨立顯示數(shù)碼管的原理及方法，掌握了有限狀態(tài)機的設(shè)計實現(xiàn)思想，本實驗主要學習矩陣鍵盤
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基于STEP FPGA的SPI RGB液晶屏顯示驅(qū)動

硬件說明我們的STEP-BaseBoard底板上集成了1.8寸彩色液晶屏TFT_LCD模塊，大家可以驅(qū)動LCD顯示文字、圖片或動態(tài)的波形。首先了解一下液晶屏模塊，相關(guān)資料下載：https://pan.baidu.com/s/1bp6AYsR框圖如下：原理圖如下：原理圖中的器件U1為液晶屏，液晶屏為1.8寸，128RGB160像素，串行總線（SPI），液晶屏集成了ST7735S的驅(qū)動器，處理器與ST7735S通信完成液晶屏的顯示控制ST7735S為132RGBx162像素點262K控制器/驅(qū)動器，芯片可以直
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基于STEP FPGA的8色VGA功能驅(qū)動

硬件說明VGA（video graphics array）即視頻圖形陣列，是IBM在1987年隨PS/2一起推出的使用模擬信號的一種視頻傳輸標準。VGA接口分公口和母口，如下圖：VGA接口引腳定義如下：一個標準的VGA接口應(yīng)該有以下端口：紅綠藍三色信號（RGB）行場同步信號（HSVS）以及很多的地屏蔽；三色信號都是模擬信號，行場同步信號都是數(shù)字信號；對于VGA的接口模擬電壓，為0~0.714V，0代表無色，0.714代表滿色，F(xiàn)PGA輸出3.3V，所以還必須要經(jīng)過DAC的轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)今有兩種比較成熟的方法：電
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基于STEP FPGA的PCF8591的ADC（I2C）功能驅(qū)動

硬件說明PCF8591是集成了4路ADC和1路DAC的芯片，使用I2C總線通信。I2C總線是由Philips公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。主器件用于啟動總線傳送數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生時鐘以開放傳送的器件，此時任何被尋址的器件均被認為是從器件。如果主機要發(fā)送數(shù)據(jù)給從器件，則主機首先尋址從器件，然后主動發(fā)送數(shù)據(jù)至從器件，最后由主機終止數(shù)據(jù)傳送；如果主機要接收從器件的數(shù)據(jù)，首先由主器件尋址從器件，然后主機接收從器件發(fā)送的數(shù)據(jù)，最后由主機終止接收過程。這里不
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基于STEP FPGA的PCF8591的DAC（I2C）功能驅(qū)動

硬件說明PCF8591是集成了4路ADC和1路DAC的芯片，使用I2C總線通信。I2C總線是由Philips公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。主器件用于啟動總線傳送數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生時鐘以開放傳送的器件，此時任何被尋址的器件均被認為是從器件。如果主機要發(fā)送數(shù)據(jù)給從器件，則主機首先尋址從器件，然后主動發(fā)送數(shù)據(jù)至從器件，最后由主機終止數(shù)據(jù)傳送；如果主機要接收從器件的數(shù)據(jù)，首先由主器件尋址從器件，然后主機接收從器件發(fā)送的數(shù)據(jù)，最后由主機終止接收過程。這里不
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蘋果宣布終止與高盛的合作關(guān)系，Apple Card 命運不明

11 月 29 日消息，據(jù)《華爾街日報》，蘋果已向高盛提出要求，希望用 “約 12-15 個月的時間退出合作協(xié)議”。蘋果暫未回應(yīng)，而高盛則拒絕各大媒體的置評請求。毫無疑問，此舉將影響到其信用卡和儲蓄賬戶服務(wù)，包括“Apple Card”和“Apple Savings”。此前有報道稱，高盛正在尋求擺脫與蘋果的交易。高盛自稱在 Apple Card 上遭受了巨額虧損，一位高管表示：“我們本不應(yīng)該簽署相關(guān)合約，這是一個錯誤”。高盛對整個 Apple Card 合作關(guān)系感到后悔，截至今年 1 月，高盛因這一業(yè)務(wù)虧
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基于STEP FPGA的UART串口通信模塊驅(qū)動

硬件說明通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常稱作UART，是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實現(xiàn)全雙工傳輸和接收。異步通信以一個字符為傳輸單位，通信中兩個字符間的時間間隔多少是不固定的，然而在同一個字符中的兩個相鄰位間的時間間隔是固定的。兩個相鄰位間的時間間隔與UART通信的波特率有關(guān)，波特率用來表征UART通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，即每秒鐘傳送的二進制位數(shù)。例如數(shù)據(jù)傳送速率為120字符/秒，而每一個字符為1
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基于STEP FPGA的PS2鍵盤驅(qū)動

硬件說明我們的STEP-BaseBoard底板上集成了PS2鍵盤的接口，可以供大家連接PS2鍵盤或PS2鼠標完成相應(yīng)設(shè)計，接下來我們來了解PS2接口的硬件連接及PS2鍵盤的驅(qū)動方法。PS2接口連線非常簡單，只需接4根線：4號引腳VCC接供電電源，一般為5V供電，后經(jīng)測試3.3V也可以3號引腳GND接地即可5號引腳時鐘線和1號引腳數(shù)據(jù)線為兩條雙向的信號線2號引腳和6號引腳為保留引腳，不需要連接當PS2鍵盤上有按鍵按動或操作的時候，鍵盤會發(fā)信號給主機，PS2接口的時鐘信號和數(shù)據(jù)信號的時序如下圖：FPGA或主機
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