Скачать или смотреть MINI_FPGA (Cyclone IV) #17 Эксперимент 2.1 : Логические элементы (Gate Module)

Покупал MINI_FPGA тут https://megabonus.com/y/7lvya
===

MINI_FPGA (Cyclone IV) — Эксперимент 2.1 : Логические элементы (Gate Module)

В этом видео мы разберём один из самых простых и самых важных модулей в цифровой электронике — логические элементы.
На практике создадим проект в Quartus, подключим два переключателя к FPGA и выведем результаты шести логических операций на светодиоды платы MINI_FPGA с Cyclone IV.

✨ Что вы узнаете в уроке:

как создать иерархию модулей в Quartus;

как работает верхний модуль и модуль логики;

что показывают светодиоды при разных комбинациях входов;

разницу между AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR;

как проверить работу на реальной FPGA.

Проект: MINI_FPGA (Cyclone IV)

В этом упражнении создаётся набор логических элементов на FPGA Cyclone IV. Проект принимает два входных сигнала с переключателей и выводит результаты шести логических операций на светодиоды платы.

Этот урок является частью обучающей серии по FPGA и Quartus для платы MINI_FPGA на базе Cyclone IV EP4CE6.
📌 Цели задания

Научиться создавать иерархический проект в Quartus.
Освоить передачу сигналов между верхним модулем и внутренним модулем.
Реализовать базовые логические операции (AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR).
Наблюдать результаты операций на светодиодах платы.

📁 Структура проекта

/project/
│
├── gate.v — верхний уровень (top-level)
├── Gate_module.v — модуль логики (шесть операций)
└── README.md — описание (этот файл)

🔧 Аппаратные сигналы

Входы: SW_In[1:0] — два переключателя SW0 и SW1 на плате.

Выходы: LED_Out[5:0] — светодиоды LED0–LED5.

Каждый светодиод отображает результат одной логической операции.
🧠 Таблица соответствий логических операций
LED Gate_Out[x] Операция Обозначение Логика
LED0 0 AND И 1, если оба входа = 1
LED1 1 NAND И-НЕ инверсия AND
LED2 2 OR ИЛИ 1, если хотя бы один вход = 1
LED3 3 NOR ИЛИ-НЕ инверсия OR
LED4 4 XOR исключающее ИЛИ 1, если входы разные
LED5 5 XNOR исключающ. ИЛИ-НЕ 1, если входы равны
📘 Верхний модуль (gate.v)

module gate
(
SW_In,
LED_Out
);

input [1:0] SW_In;
output [5:0] LED_Out;

Gate_module U1
(
.Gate_In ( SW_In ),
.Gate_Out( LED_Out )
);

endmodule

📘 Логический модуль (Gate_module.v)

module Gate_module
(
Gate_In,
Gate_Out
);

input [1:0] Gate_In;
output reg [5:0] Gate_Out;

always @ (Gate_In[0] or Gate_In[1])
begin
Gate_Out[0] = Gate_In[0] & Gate_In[1]; // AND
Gate_Out[1] = ~(Gate_In[0] & Gate_In[1]); // NAND
Gate_Out[2] = Gate_In[0] | Gate_In[1]; // OR
Gate_Out[3] = ~(Gate_In[0] | Gate_In[1]); // NOR
Gate_Out[4] = Gate_In[0] ^ Gate_In[1]; // XOR
Gate_Out[5] = Gate_In[0] ~^ Gate_In[1]; // XNOR
end

endmodule

🧪 Проверка работы

Скомпилируйте проект в Quartus.

Назначьте выводы:
SW_In[0] → SW0
SW_In[1] → SW1
LED_Out[0..5] → LED0..LED5

Загрузите прошивку в FPGA.

Переключайте SW0 и SW1 и наблюдайте, как изменяются светодиоды.

📝 Ожидаемые результаты

Пример: Если входы = SW_In = 01, то получаем:

AND = 0
NAND = 1
OR = 1
NOR = 0
XOR = 1
XNOR = 0

То есть светодиоды LED0–LED5 будут: 0 1 1 0 1 0
📎 Репозиторий проекта

🔗 GitHub: https://github.com/AIDevelopersMonste...

#FPGA
#CycloneIV
#MINIFPGA
#Quartus
#QuartusPrime
#Verilog
#DigitalLogic
#FullAdder
#Adder
#Сумматор
#ПолныйСумматор
#VerilogFPGA
#Altera
#IntelFPGA
#КомбинационнаяЛогика
#ЦифроваяЭлектроника
#FPGAПроекты
#FPGAДляНачинающих
#FPGAОбучение
#MINIFPGACycloneIV