摘要：运用DXP开发软件，通过对通用型FPGA开发板的原理图设计与PCB印制电路板的制作，深入了解FPGA的接口功能与拓展电路的功能原理及应用。

设计一个基于FPGA的数码显示和键盘扫描电路，具体内容包括矩阵键盘接口电路、键盘扫描电路和数码显示电路等内容。主要采用硬件描述语言VHDL为系统逻辑描述手段设计文件，在Quartus II 工具软件环境下，采用自顶向下的设计方法，由各个基本模块共同构建了一个基于FPGA的电路。

系统主芯片采用EP1C3T100C8N，由键盘扫描模块，数据译码模块，显示模块等组成。经编译和仿真，在可编程逻辑器件上下载验证。本设计以数字的形式显示，由键盘控制数码管显示现象。

关键词 ： 硬件描述语言； VHDL； FPGA； 键盘接口；  数码显示

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 选题背景-1

1.1.1 课题相关技术的发展-1

1.1.2 课题研究的必要性-2

1.2 课题研究的内容-2

第二章 FPGA及开发板-3

2.1 FPGA-3

2.2 FPGA工作原理-3

2.3 FPGA的配置模式-4

2.4 FPGA开发板-4

2.5 FPGA系统设计流程-4

2.6 FPGA开发编程原理-6

第三章 EP1C3T100C8N芯片介绍-8

3.1 EP1C3T100C8N芯片介绍-8

3.2 芯片的技术资料-8

3.3芯片的端口及功能分析-8

第四章 FPGA开发板原理图设计-12

4.1 FPGA开发板设计目标-12

4.1.1 具有4位数码管功能（可做动态扫描实验）-12

4.1.2 具有4*3矩阵键盘功能（可做键盘检测实验）-12

4.2 FPGA开发板结构框图-12

4.3 子模块原理图设计-12

4.3.1 矩阵式键盘的结构与工作原理-12

4.3.2 矩阵式键盘的按键识别方法-13

4.3.3 数码管电路及数码管的分类-14

4.3.4 数码管的驱动方式-14

4.4 FPGA开发板完整原理图设计-15

4.4.1 完整原理图-15

4.4.2 画元件库封装元件-16

4.4.3 FPGA开发板PCB版图设计-17

4.4.4 导入原理图-17

4.4.5 元件布局排列-17

4.4.6 画禁止布线层-18

4.4.7 布线-19

4.4.8 铺铜-20

4.4.9  DRC 设计规程检验-20

第五章 电路设计与实现-21

5.1 矩阵键盘及显示电路设计思路-21

5.2 矩阵键盘及显示电路的实现-21

5.3 矩阵键盘及显示电路的电路符号-22

5.4 程序设计-22

5.4.1键盘扫描模块程序：见附录三-22

5.4.2按键数值输出模块：见附录三-22

5.4.3 防抖模块：见附录三-22

5.4.4 译码模块：见附录三-22

5.4.5 整体电路程序：见附录三-22

第六章 结论-23

参考文献-24

致谢-25

附录一 FPGA开发板原理图全图-26

附录二 FPGA开发板版图-27

附录三 程序-28