【課程內(nèi)容】

階段：主要幫助學(xué)員了解 FPGA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握 FPGA 小系統(tǒng)硬件

電路設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)操作 QuartusII 軟件來(lái)完成 FPGA 的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。

1.1 可 1.編程邏輯器件簡(jiǎn)介

2.可編程邏輯器件的發(fā)展歷史

3. FPGA/CPLD 的基本結(jié)構(gòu)

3.1 FPGA 的基本結(jié)構(gòu)

3.2 CPLD 的基本結(jié)構(gòu)

3.3 FPGA 和 CPLD 的比較

3.4 FPGA/CPLD 的設(shè)計(jì)流程

4. PLD/FPGA 的分類(lèi)和使用

5. FPGA 關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)（小電路設(shè)計(jì)）：

5.1 FPGA 管腳設(shè)計(jì)

5.2 下載配置與調(diào)試接口電路設(shè)計(jì)

5.3 高速 SDRAM 存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)

5.4 異步 SRAM（ASRAM）存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)

5.5 FLASH 存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)

5.6 開(kāi)關(guān)、按鍵與發(fā)光 LED 電路設(shè)計(jì)

5.7 VGA 接口電路設(shè)計(jì)

5.8 PS/2 鼠標(biāo)及鍵盤(pán)接口電路設(shè)計(jì)

5.9 RS-232 串口

5.10 字符型液晶顯示器接口電路設(shè)計(jì)

5.11 USB2.0 接口芯片 CY7C68013 電路設(shè)計(jì)

5.12 電源電路設(shè)計(jì)

5.13 復(fù)位電路設(shè)計(jì)

5.14 撥碼開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)

5.15 i2c 總線電路設(shè)計(jì)

5.16 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)

5.17 圖形液晶電路設(shè)計(jì)

第二階段：介紹熟練掌握硬件描述語(yǔ)言(Verilog HDL)是 FPGA 工程師的基本要

求。通過(guò)本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員可以了解目前流行的 VerilogHDL 語(yǔ)言的基本語(yǔ)

法，掌握 Verilog HDL 語(yǔ)言中常用的基本語(yǔ)法。通過(guò)本節(jié)課程學(xué)習(xí)，學(xué)員可以設(shè)

計(jì)一些簡(jiǎn)單的 FPGA 程序，掌握組合邏輯和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，

學(xué)員可以對(duì) Verilog HDL 語(yǔ)言有更深入的理解和認(rèn)識(shí)。

2.1 硬件描述語(yǔ)言簡(jiǎn)介

2.1.1 Verilog HDL 的特點(diǎn)

2.1.2 Verilog HDL 的設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)介

2.2 Verilog 模塊的基本概念和結(jié)構(gòu)

2.2.1 Verilog 模塊的基本概念

2.2.2 Verilog HDL 模塊的基本結(jié)構(gòu)

2.3 數(shù)據(jù)類(lèi)型及其常量及變量

2.4 運(yùn)算符及表達(dá)式

2.4.1 算術(shù)運(yùn)算符

2.4.2 關(guān)系運(yùn)算符

2.4.3 邏輯運(yùn)算符

2.4.4 按位邏輯運(yùn)算符

2.4.5 條件運(yùn)算符

2.4.6 移位運(yùn)算符

2.4.7 拼接運(yùn)算符

2.4.8 縮減運(yùn)算符

2.5 條件語(yǔ)句和循環(huán)語(yǔ)句

2.5.1 條件語(yǔ)句

2.5.2 case 語(yǔ)句

2.5.3 while 語(yǔ)句

2.5.4 for 語(yǔ)句

2.6 結(jié)構(gòu)說(shuō)明語(yǔ)句

2.6.1 initial 語(yǔ)句

2.6.2 always 語(yǔ)句

2.6.3 task 和 function 語(yǔ)句

2.7 系統(tǒng)函數(shù)和任務(wù)

2.7.1 標(biāo)準(zhǔn)輸出任務(wù)

2.7.2 仿真控制任務(wù)

2.7.3 時(shí)間度量系統(tǒng)函數(shù)

2.7.4 文件管理任務(wù)

2.8 小結(jié)

第三階段 Altera FPGA 設(shè)計(jì)

3.1 Altera 高密度 FPGA

3.1.1 主流高端 FPGA——Stratix 系列

3.1.2 內(nèi)嵌高速串行收發(fā)器的 FPGAStratixGX 系列

3.2 Altera 的 Cyclone 系列低成本 FPGA

3.2.1 新型可編程架構(gòu)

3.2.2 嵌入式存儲(chǔ)資源

3.2.3 專(zhuān)用外部存儲(chǔ)接口電路

3.2.4 支持的接口和協(xié)議

3.2.5 鎖相環(huán)的實(shí)現(xiàn)

3.2.6 I/O 特性

3.2.7 Nios II 嵌入式處理器

3.2.8 配置方案

3.3 Altera 的 MAXII 系列 CPLD 器件

3.4 Quartus II 軟件綜述

3.4.1 Quartus II 軟件的特點(diǎn)及支持的器件

3.4.2 Quartus II 軟件的工具及功能簡(jiǎn)介

3.4.3 Quartus II 軟件的用戶界面

3.5 設(shè)計(jì)輸入

3.5.1 建立工程

3.5.2 建立設(shè)計(jì)

3.6 綜合

3.7 布局布線

3.8 仿真

3.9 編程與配置

3.10 小結(jié)

第四階段：隨著 FPGA 芯片的性能和密度不斷提高, 基于 FPGA 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)正在逐漸成

熟并且在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。本階段重點(diǎn)學(xué)習(xí)在 FPGA 產(chǎn)品設(shè)計(jì)核心技術(shù)

4.1 FPGA 的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)

4.2 基于 Nios II 的 SOPC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.3 Nios II 的 SOPC 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例

4.4 系統(tǒng)時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)

4.5 基于 FPGA 的 IP 核設(shè)計(jì)技術(shù)

4.6FPGA 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.7 基于 FPGA 的硬件回路仿真器設(shè)計(jì)

第五階段 Alter 的 IP 工具

5.1 IP 的概念

5.2 Alter 可提供的 IP

5.3 Alter IP 在設(shè)計(jì)中的作用

5.4 使用 Alter 的基本宏功能

5.5 使用 Alter 的 IP 核

第六階段：總結(jié)答疑，由工程師帶領(lǐng)學(xué)員設(shè)計(jì)項(xiàng)目

【教學(xué)環(huán)境】

【課程目標(biāo)】

1.本課程結(jié)合目前熱門(mén)的 FPGA 技術(shù)，由多年開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的工程師授課，系統(tǒng)地介紹了

2.FPGA 的基本設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí) FPGA/CPLD 概念的基礎(chǔ)上， Altera 公司和 Xilinx 公司

3.主流 FPGA/CPLD 的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。 本課程在 FPGA 應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面主要有： 初級(jí)篇內(nèi)容包

4.括 VerilogHDL 語(yǔ)言基礎(chǔ)，Altera 公司 FPGA 設(shè)計(jì)工具 Quartus II 軟件綜述，F(xiàn)PGA

5.組合邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)等， 篇內(nèi)容包括 FPGA 的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)， 基于 NiosII 的 SOPC

6.系統(tǒng)設(shè)計(jì)，NiosIISOPC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例，系統(tǒng)時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)以及基于 FPGA 的 IP核設(shè)計(jì)技術(shù)。

【教學(xué)**】

1.每個(gè)班提供充足的實(shí)踐操作和問(wèn)題輔導(dǎo)答疑時(shí)間。**人手一臺(tái)機(jī)、1套實(shí)驗(yàn)器材！

2.所有班級(jí)均采用小班授課，20%理論+60%實(shí)戰(zhàn)+20%項(xiàng)目實(shí)踐

3.在學(xué)習(xí)期間均會(huì)獲得我公司研發(fā)部幾十位工程師、國(guó)際項(xiàng)目經(jīng)理等的技術(shù)支

持，除正常學(xué)習(xí)時(shí)間外，其他任何時(shí)間學(xué)員均可前來(lái)進(jìn)行額外實(shí)踐

4.考核合格頒發(fā)證書(shū)：信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)《單片機(jī)統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師》證書(shū)（可選300元）

5.提供一年的的免費(fèi)技術(shù)支持服務(wù)。

6.學(xué)員可以加入信盈達(dá)嵌入式研發(fā)中心就職或者兼職參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)

【學(xué)校介紹】

信盈達(dá)是一家專(zhuān)注于嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、嵌入式技術(shù)咨詢(xún)、嵌入式解決方案綜合的高新技術(shù)企業(yè)，為國(guó)內(nèi)外眾多個(gè)人和企業(yè)客戶提供基于嵌入式單片機(jī)、ARM、MIPS、FPGA等內(nèi)核整套解決方案和技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)咨詢(xún)等服務(wù)，公司下設(shè)有信盈達(dá)實(shí)訓(xùn)學(xué)院和信盈達(dá)研發(fā)中心、信盈達(dá)校企合作中心等三個(gè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，專(zhuān)業(yè)從事教學(xué)科研設(shè)備、嵌入式工業(yè)控制器、智能樓宇自動(dòng)化等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)，為個(gè)人、企業(yè)、高校等提供一站式技術(shù)服務(wù)。

【師資介紹】

馮里

信盈達(dá)講師、技術(shù)大牛

簡(jiǎn)介

目前主要研究ARM平臺(tái)下LINUX在消費(fèi)領(lǐng)域中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用技術(shù)。

信盈中南大學(xué)高材生、曾任職北京索愛(ài)普天，北京富士康工業(yè)機(jī)器人事業(yè)部等擔(dān)任研發(fā)工程師，現(xiàn)擔(dān)任信盈達(dá)消費(fèi)電子事業(yè)部研發(fā)經(jīng)理和嵌入式教研部經(jīng)理。

九年嵌入式開(kāi)發(fā)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，六年嵌入式培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，熟悉ARM/MIPS/FPGA平臺(tái)，對(duì)嵌入式C裸機(jī)GUI編程、uc/OS、linux有深入的研究。在參與的項(xiàng)目中使用NXP、AT、TI、飛思卡爾、北京君正、cortex-M3、Cortex-A9、PXA270等品牌多款處理器。

近主導(dǎo)成功開(kāi)發(fā)以下項(xiàng)目

餐飲點(diǎn)菜機(jī)管理系統(tǒng)

自助售貨管理系統(tǒng)

自助飲水機(jī)控制系統(tǒng)

自助（IC卡）消費(fèi)機(jī)系統(tǒng)

室內(nèi)多點(diǎn)溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)

飛針測(cè)試架控制器

多媒體終端機(jī)

基于CORTEX-A9視頻監(jiān)控系統(tǒng)