ISA（Industrial Standard Architecture）总线，也称为PC/104总线，是早期IBM个人电脑中的一个重要组成部分，尤其在工业控制系统和嵌入式系统中广泛使用。它始于1981年的IBM PC，最初是8位总线，后来发展为16位。ISA总线在IBM PC-AT中首次实现16位结构，但因为IBM并未提供严格的时序规范，导致了兼容性问题。因此，随着时间的发展，尽管出现了如EISA（Extended Industry Standard Architecture）这样的扩展标准，但至今并没有一个统一的ISA总线规范。 ISA总线的结构形式分为8位卡和16位卡两种，8位卡和16位卡在计算机内部的布局有所不同，它们通过特定的连接器与主板相连，提供地址、数据和控制信号。 ISA文献主要包含两个规范：EISA Specification, Version 3.12，定义了ISA总线规范以及32位扩展；另一篇是IEEE Draft Standard P996，描述了标准PC类系统的机械和电子规范。此外，还有如ISA & EISA Theory and Operation 和 ISA System Architecture 这样的书籍，为开发者提供了详细的理论和操作指南。 ISA总线信号包括系统地址（SA19-SA0）、未锁存地址（LA23-LA17）等，用于确定内存和I/O设备的地址。地址信号在BALE（Bus Address Latch Enable）为高时有效，并由BALE的下降沿锁定。AEN（Address Enable）信号在DMA传输时起到重要作用，指示地址线是否有效。 PC/104结构形式与ISA板类似，但尺寸更小，且增加了A32/B32; C0/D0; C19/D19引脚，这些引脚在PC/104总线中全部接地。PC/104总线兼容ISA信号定义，但提供了更高的密度和更紧凑的接口，更适合嵌入式系统。 在FPGA开发中，理解ISA总线规范和信号时序至关重要，因为它允许开发者设计出能够与传统ISA接口兼容的硬件模块。通过FPGA，可以实现ISA总线的模拟，从而创建ISA扩展板或Bus Master，实现对总线的控制和数据传输。这在需要与旧有系统接口或者需要在现有ISA基础上进行扩展的项目中非常有用。 总的来说，ISA总线是一种历史悠久的接口标准，虽然现在已经逐渐被PCI、PCI-X、PCI Express等更现代的标准所取代，但在维护和升级旧系统，以及特定领域的嵌入式应用中，对ISA的理解和应用仍然不可或缺。开发者需要掌握ISA的信号定义、时序规则以及连接器的使用，以便在设计中确保与ISA总线的正确交互。

FPGA 开发 - 状态机实验与计数器实验 本文将对 FPGA 开发中的状态机实验和计数器实验进行详细讲解，涵盖实验的设计、实现和仿真等方面。 一、状态机实验 状态机是数字电路设计中的一种重要组件，用于描述系统的状态变化。状态机实验的目标是学习状态机的 VHDL 语言描述方式，以及状态机的单线程和多线程描述方法。 实验步骤： 1. 建立工程：新建一个 lab7 工程，用于实验状态机的设计和实现。 2. 定义输入输出口：定义输入输出口，包括复位有效信号 RESET、高电平信号等。 3. 编写 VHDL 代码：编写 VHDL 代码，定义状态机的状态和转换关系。例如，定义枚举类型 CNTRL_STATE，用于描述状态机的状态。 状态机的 VHDL 语言描述方式： 在 VHDL 语言中，状态机可以使用 Process 语句描述。Process 语句可以用来描述状态机的状态转换关系。例如： ```vhdl Process (CLK, RESET) Begin If RESET = '1' Then CURR_STATE <= S0_INIT; ELSIF CLK'Event AND CLK = '1' Then CASE CURR_STATE IS When S0_INIT => CURR_STATE <= S1_FETCH; When S1_FETCH => CURR_STATE <= S2_ALU; ... End CASE; End IF; End Process; ``` 4. 验证功能的正确性：新建 Test Bench，用于验证状态机的正确性。Test Bench 中可以对状态机进行仿真，查看状态机的状态转换关系。 二、计数器实验 计数器实验的目标是将之前实现的计数器子模块合并起来，完成计数器的顶层模块 SIMPLE_CALC。 实验步骤： 1. 新建工程：新建一个 lab8 工程，用于实验计数器的设计和实现。 2. 导入源文件：通过 Project->Add Copy of Sourse 导入 lab3、lab5、lab6、lab7 中完成的内容。 3. 修改 MEM 模块：修改 MEM 模块，用于存储计数器的值。 4. 编写顶层模块：编写 VHDL 代码，定义顶层模块 SIMPLE_CALC。 5. 仿真：新建 Test Bench，用于验证计数器的正确性。 计数器的 VHDL 语言描述方式： 在 VHDL 语言中，计数器可以使用计数器子模块来实现。例如： ```vhdl Entity SIMPLE_CALC IS Port (CLK, RESET : IN STD_LOGIC; COUNT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0)); End Entity; Architecture Behavioral OF SIMPLE_CALC IS Signal COUNT_REG : STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0); Begin Process (CLK, RESET) Begin If RESET = '1' Then COUNT_REG <= (Others => '0'); ELSIF CLK'Event AND CLK = '1' Then COUNT_REG <= COUNT_REG + 1; End IF; End Process; COUNT <= COUNT_REG; End Behavioral; ``` 资源利用情况： 在 FPGA 开发中，资源利用情况是非常重要的。通过对状态机和计数器的实验，可以了解 FPGA 的资源利用情况，包括最高工作频率、资源占用率等。 在实验中，我们可以使用 Vivado 等开发工具来进行资源分析，了解 FPGA 的资源利用情况。 状态机实验和计数器实验是 FPGA 开发中的重要组件，可以帮助我们学习状态机的 VHDL 语言描述方式，以及状态机的单线程和多线程描述方法。此外，还可以了解 FPGA 的资源利用情况，提高 FPGA 开发的效率和质量。

FPGA期末复习测试题

FPGA 开发板 米联客 MA703FA-100T FPGA 开发板硬件资料 原理图，PCB，芯片手册 01_硬件手册 02_原理图 03_底板设计图纸(SCH/PCB/源文件) 04_核心板尺寸 05_FEP子卡接口尺寸 06_芯片手册

内容概述：杭电计算机组成原理实验十一，基于FPGA的芯片设计，RISC-V模型机设计（R型、I型、U型基本运算指令、访存指令、转移指令，共37条），连接运算器、存储器、寄存器堆、控制器，包含源代码、仿真代码、管脚配置 开发环境：vivado2018，vivado2022也兼容vivado2018 适合人群：有数字电路基础，正在学习计算机组成原理课程的大学学生，有一定的vivado软件的使用经验

7系列 FPGA GTX/GTH 收发器

基于小梅哥7a35t开发板

xilinx-Vivado_license-2037.lic

基于FPGA的PS端的Si5340的控制文件，包括控制函数和头文件

课题目标：按行驶里程收费，起步价为6.00元，并在车行3公里后再按2元/公里计算车费； 实现模拟功能：能模拟汽车启动、停止； 主要内容：利用FPGA来实现出租车计费器，使用FPGA来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。同时由于FPGA的功能完全取决于VHDL语言编写的程序，不拘泥于某种芯片的特殊指令，更加提高了产品的更新换代能力。出租车计费器系统是VHDL语言的实际应用，利用VHDL语言设计出来的出租车计费器系统将实现计程模块、计时模块以及动态扫描模块等设计方法与技巧。计程模块将用计数器来完成，计数器对脉冲数计数，然后提供给程序数据。通过不同的信号，然后用比较器可以让我们确定出租车是在车行计程还是车停计时。再将数据传输到计费模块，通过多种条件判定，最后确定输出值，然后相加确定最后的费用，并显示出来。