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ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究FPGA开发课程大纲与时间V3.1第一部分FPGA开发基础（课时：2天）课程内容第一章FPGA基础1.VerilogHDL的历史2.VerilogHDL和VHDL的异同3.EDA技术的发展4.现代EDA技术的特点及应用5.EDA技术的范畴和应用6.EDA技术的发展7.FPGA技术的技术现状和发展方向8.FPGA技术的典型应用领域9.FPGA的工艺结构和特点10.工程项目中FPGA芯片的选型策略和原则11.FPGA最小系统的概念12.IP复用技术及SOC概况：IP核与片上系统第二章FPGA开发环境1.基本设计流程2.原理图式图形输入，文本编辑，内存编辑3.图标和原理图编辑器4.QuartusII与EDA驱动流程。5.项目编译6.项目校验。7.器件编程与配置。8.器件编程下载与硬件测试9.QuartusⅡ辅助工具实验内容：下载配置实例1.配置方式介绍2.配置过程3.配置接口电路4.Altera公司下载电缆介绍5.配置芯片介绍第二部分FPGA硬件设计（课时：2天）课程内容第三章FPGA硬件设计1.FPGA管脚设计2.下载配置与调试接口电路设计3.高速SDRAM存储器接口电路设计ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究4.异步SRAM（ASRAM）存储器接口电路设计5.FLASH存储器接口电路设计6.开关、按键与发光LED电路设计7.VGA接口电路设计8.PS/2鼠标及键盘接口电路设计9.RS-232串口10.字符型液晶显示器接口电路设计11.USB2.0接口芯片CY7C68013电路设计12.电源电路设计13.复位电路设计14.时钟电路设计第三部分FPGA编程（课时：2周）课程内容第四章VerilogHDL语法1.VerilogHDL语言简介2.VerilogHDL和VHDL语言的对比3.VerilogHDL和C语言的比较4.标志符与注释5.数字与逻辑数值6.数据类型7.运算符和表达式：赋值运算符，算术运算符，逻辑运算符，关系运算符，条件运算符，位运算符，拼接运算符，移位运算符，一元约简运算符8.触发事件控制：信号电平事件语句，信号跳变沿事件语句1.条件语句：if语句，case语句，条件语句的深入理解2.循环语句：repeat语句，while语句，for语句，循环语句的深入理解3.编译预处理：宏定义'define语句，条件编译命令'if语句，文件包含'include语句，时间尺度'timescale语句。4.VerilogHDL语言实现组合逻辑电路5.VerilogHDL语言实现时序逻辑电6.VerilogHDL程序设计经验实验内容：1.3-8线译码器设计实现2.跑马灯设计实现3.七段扫描式数码管的显示第五章VerilogHDL高级应用ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究1.TASK和FUNCTION语句的应用场合2.VerilogHDL高级语法结构-任务（TASK）：输出显示任务，文件输入输出任务，时间标度任务，仿真控制任务3.VerilogHDL高级语法结构-函数（FUNCTION）：仿真时间函数，数字类型变换函数，概率分布函数。4.有限状态机(FSM)的设计原理及其代码风格5.逻辑综合的原则以及可综合的代码设计风格6.SignalTapII在线逻辑分析仪使用方法7.LogicLock逻辑锁定工具使用技巧实验内容：1.FSM设计方法2.状态机的编码（Binary、gray-code、one-hot等）3.状态机的初始化状态和默认状态（完整状态机设计）4.状态机的状态定义风格5.状态机的编写风格6.QuartusII原理图输入方式7.SignalTapII在线调试8.IntentMemoryContentEditor在线修改片上ROM9.QuartusII原理图输入方式10.LogicLock逻辑锁定的操作方法第六章功能仿真和下载配置1.ModelSim仿真工具1.1ModelSim简介1.2ModelSim基本仿真流程1.3ModelSim仿真实例1.4常用的ModelSim仿真命令介绍1.5dataflow的应用1.6ModelSim代码覆盖率查看2.QuartusⅡ的使用方法2.1QuarutsⅡ设计实例2.2应用RTL电路图观察器2.3Altera的IPCore的使用3.下载配置3.1配置方式介绍3.2配置过程3.3配置接口电路3.4Altera公司下载电缆介绍3.5配置芯片介绍第三部分FPGA设计实战（课时：2周）课程内容第七章系统设计基本原理ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究1.三个设计基本原则，包括面积和速度的平衡互换原则，硬件可实现原则和同步设计原则。2.三个常用操作技巧，包括乒乓操作，串并转换操作和流水线操作等技巧。3.三个常用IP模块使用，包括片上的存储器（DPRAM、FIFO、ROM），锁相环（PLL）和串行收发器（SERDES）等。4.FPGA设计仿真验证的原理和方法5.仿真测试文件（Testbench）的设计方法6.ModelSim软件的使用技巧7.基于模型的系统仿真平台构建方法8.异步SRAM的操作时序实战训练一：训练题目：“FPGA片上双口RAM乒乓读写操作”训练知识点：ModelSim软件工程创建ModelSim软件进行功能仿真（前仿真）ModelSim软件进行时序仿真（后仿真）FPGA片上双口RAM存储器的操作时序设计乒乓操作技巧锁相环（PLL）的使用测试文件（Testbench）的设计方法实战训练二：训练题目：“异步SRAM存储器读写操作”训练知识点：2.1ModelSim软件操作技巧2.2SRAM存储器的操作时序设计2.3基于模型的系统仿真方法第八章项目实战1.AD/DA转换器接口1.1选择正确的时钟采样边沿1.2选择适合的同步头检测方法1.3选择有效的缓存策略2.RS-232C串行接口2.1RS-232C接口原理和电气标准2.2RS-232C的通讯协议2.3RS-232C接口的典型应用2.4RS-232C接口的FPGA实现3.典型实例分析一：数字变焦系统设计3.1设计需求分析和功能定义3.2工作原理分析3.3数学公式简化3.4算法优化3.5HDL代码设计优化3.6FPGA内部结构设计和优化ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究ToCore嵌入式培训（），版权所有，翻版必究3.7硬件实现4.基于FPGA+DSP的协同处理平台的优势和适用领域5.基于FPGA+DSP的协同处理平台的设计流程6.FPGA与DSP的通信接口设计7.典型实例分析二：高清视频压缩编码系统1.RS-232C接口通信.1ModelSim软件操作技巧1.2UART模块的原理和设计实现1.3FPGA通过RS232接口实现和PC机通信2.AD数据采集系统设计2.1AD转换器与FPGA接口设计2.2片上双口RAM的乒乓缓存2.3FPGA与PC的通信3.数字滤波器数字滤波器概述FIR滤波器的设计与实现第九章基于FPGA的SOC系统1.基于FPGA的SOPC系统组成原理和典型方案2.Altera公司的NIOSII解决方案3.基于NIOSII的硬件系统设计流程4.基于NIOSII的软件系统设计流程5.基于NIOSII的软件系统调试方法实验内容：1.QuartusIISOPCBuilder使用方法2.NIOSIIIDE软件开发流程3.基于NIOSII的C语言设计方法4.NIOSII的PIO外设驱动调用方法5.FLASH存储器的读写测试