Kit_FPGA_V2.3 使用手册 使用手册 1. KIT_FPGA_V2.3 简介:简介: KIT_FPGA_V2.3开发板的目的是用来学习PFGA以及ASIC 芯片的逻辑设计程序全部采用当前最流行的 Verilog HDL 语 言开发通过本套开发板可以掌握 PFGA 以及 ASIC 芯片的逻 辑代码设计方法,RTL 代码编写规范,层次设计方法,异步路 径出来,FIFO 管理,RAM 表项读写,典型电路设计,PFGA 以及 ASIC 芯片的设计流程,STA 分析方法,代码综合优化 KIT_FPGA_V2.3 使用 QUARYUS II 7.2 开发 2. KIT_FPGA_V2.3 规格:规格: 本实验板配置如下: 1、 1 片 EP2C5T144C8/兼容 EP2C8T144C8; 2、 1 个 JTAG 接口和 1 个 AS 接口; 3、 1 片 EPCS4; 4、 USB 接口提供电源; 5、 1 个 50M 有源晶振; 6、 8 个 LED 发光二极管; 7、 4 个通用按键; 8、 1 片 SDRAM,容量:4Bank x 1M x 8bits Synchronous DRAM(提供驱动程序) ; 9、 4 个拨码开关; 10、 1 个 4 位七段数码管; 11、 1 个蜂鸣器; 12、 1 个 RS232 UART 串口; 13、 1 个 PS/2 接口; 14、 1 个 VGA 接口; 15、 1 个 I2C 接口的 E2PROM; 16、 1 个温度传感器 LM75; 17、 1 个 LCD-1602 液晶接口; 18、 1 个 LCD-12864 液晶接口; 19、 1 个 SDCARD 接口; 硬件资源非常丰富,板上所有器件和功能全部测试通过,相 关程序以及典型电路非常给力, FPGA 所有接口全部引出来了, 方便扩展开发,是一款性价比非常高的 FPGA 学习和开发板。
3. 硬件功能简介硬件功能简介 1、 8 个 LED 发光二极管; 2、 4 个通用按键; 3、 4 个拨码开关; 【说明】按键和拨码开关共用四个 FPGA 管脚,在设计 的时候请注意干扰, 测试按键的时候请将拨码开关全部拨到 上面去 4、 1 个 50M 有源晶振; 【说明】系统时钟使用 50Mhz 的晶振,如有其它频率需 求可以使用 PLL 倍频或者降频使用,降频也可以自己设计 分频器 5、 1 个 4 位七段数码管; 6、 1 个蜂鸣器; 7、 1 个 PS/2 接口; 8、 1 个 RS232 UART 串口; 9、 1 个 VGA 接口; 10、 1 个 I2C 接口的 E2PROM; 11、 1 个温度传感器 LM75; 12、 1 个 JTAG 接口 13、 1 个 AS 接口; 14、 1 个 LCD-1602 液晶接口; 【说明】LCD1602 液晶接口和 LCD12864 共用管脚,请避免同时使用两个液晶,另外由于液晶需要使用 5V 电源, 所以在测试液晶的湿时候必须将开发板的 USB 电源接上提 供 5V 电源,否则液晶不工作 15、 1 个 LCD-12864 液晶接口; 【说明】LCD1602 液晶接口和 LCD12864 共用管脚,请 避免同时使用两个液晶。
16、 1 个 SDCARD 接口; 【说明】SDRAM 和 SDCARD 共用管脚,请避免同时使 用 17、 1 片 SDRAM; 18、 1 片 EP2C5T144C8/兼容 EP2C8T144C8; 19、 1 片 EPCS4; 4. FPGA 扩展说明扩展说明 FPGA 所有接口全部引出来了,分别是 J1、J2、J3、J4四个管脚,而且每个管脚在板上都有数字描述,方便扩展开 发,在扩展开发的时候建议选用没有使用的 FPGA IO 管脚 不过 LED 和按键、 以及 LCD 的控制和数据管脚都是可以拿 来扩展开发的 5. 应用程序应用程序 应用程序分为五类: ■ 功能测试:涉及板上功能器件的 ■ 基础类; ■ 进阶类; ■ 高级类; ■ NIOS 类; ■ 功能测试程序: 1、 8 个 LED 发光流水灯程序; 2、 4 个通用按键驱动 LED 程序; 3、 4 个拨码开关驱动 LED 程序; 4、 4 位七段数码管显示程序; 5、 按键驱动蜂鸣器程序; 6、 RS232 UART 串口发送测试程序; 7、 RS232 UART 串口接收数据驱动 LED 测试程序; 8、 E2PROM 读写测试程序; 9、 温度传感器测试程序; 10、 PS/2 接口驱动测试程序; 11、 VGA 接口驱动电脑显示器测试程序; 12、 LCD-1602 液晶显示程序; 13、 SDRAM 读写测试程序; 光盘中显示: ■ 基础类; 1、 四位数值比较器设计(74hc85) ; 2、 二进制转 BCD 码设计(bin2bcd) ; 3、 七段译码器设计(bin27seg) ; 4、 三八译码器设计(decode38) ; 5、 锁存器设计(latch) ; 6、 查找表乘法器设计(lookup_mult); 7、 选择器 MUX 设计(mux) ; 8、 并行数据转串行数据设计(p2s) ; 9、 串行数据转并行数据设计(s2p) ; 10、 数值比较器(cmp) 光盘中显示: ■ 进阶类; 1、 慢时钟域同步到快时钟域设计(asyn2sync ) ; 2、 快时钟域同步到慢时钟域设计(asyn2sync2) ; 3、 超位宽数数器设计(big_counter) ; 4、 二进制转换到格雷码设计(bin2gray) ; 5、 格雷码转换到二进制设计(gray2bin) ; 6、 时钟门控设计(clock_gating) ; 7、 四位加法计数器设计(counter4) ; 8、 CRC8 校验设计(crc_8) ; 9、 关键时序路径 STA 分析(CrticalPath) ; 10、 低 Skew 且遇噪声可恢复分频器设计(divider2_4) ; 11、 占空比 50%的奇数三分频设计(divider3) ; 12、 占空比 50%的奇数五分频设计(divider5) ; 13、 半整数 5.5 分频设计(divider5_5) ; 14、 使用状态机 7 分频器设计(divider7_fsm) ; 15、 电子琴设计(e_piano) ; 16、 边沿检测电路设计(edgechk) ; 17、 全加器设计(full_add) ; 18、 按键去抖动设计(key_debounce) ; 19、 LFSR 线性反馈移位寄存器(LFSR) ; 20、 乒乓 FIFO 设计(ping_pang_fifo) ; 21、 Altera PLL 例化使用(PLL) ; 22、 脉冲调制设计(PWM) ; 23、 Altera RAM 例化(ram256x8) ; 24、 RAM 初始化设计(ram_inital) ; 25、 复位信号处理滤毛刺设计 1(reset_proc) ; 26、 复位信号处理滤毛刺设计 2(reset_proc2) ; 27、 扫频仪设计(scan_clk) ; 28、 SPI 接口驱动七段数码管设计(SegLed) ; 29、 序列检测器设计(seqchk) ; 30、 有符号数比较设计(signed_compare) ; 31、 波形发生器设计(wave_gen) ; 光盘中显示: ■ 高级类; 1、 同步时钟切换 (sclk_switch ) ; 2、 异步时钟切换 (aclk_switch ) ; 3、 同步 FIFO 处理 (syn_fifo ) ; 4、 异步 FIFO 处理 (asyn_fifo ) ; 5、 DDS 直接数字合成计 (DDS ) ; 6、 CPU 与 FPGA 接口设计 (mpi ) ; 7、 TCAM 电路设计 1 (TCAM ) ; 8、 TCAM 电路设计 2 (TCAM_2 ) ; 9、 流水处理电路设计(flow_proc) 10、 经典面试考题-比较电路设计(diff) 光盘中显示: ■ NIOS 类; 1、 NIOS 系统 LED 控制程序; 2、 NIOS 系统 KEY 控制 LED 程序; 3、 NIOS 系统 uCOS 操作系统控制 LED 程序; 光盘中显示: 总共有 80 多个 Veilog HDL 程序,程序非常丰富。
基本每个程序都配有详细设计文档,部分程序提供 TestBench,可以使用 Modelsim 仿真,详细设计文档中有简介, 规格,实现,源代码以及时序图,逻辑电路图以及日积月累 6. 其他使用说明其他使用说明 1、在使用 USB JTAG 的测试的时候,由于 USB 接口可以提供电源,所以此时开发板上可以使用 USB JTAG 提供的电源,非常方便在使用普通 JTAG 口的时候必须使用 USB 线插到 USB 接口上 2、LCD1602 液晶接口和 LCD12864 共用管脚,请避免同时使用两个液晶,另外由于液晶需要使用 5V 电源,所以在测试液晶的湿时候必须将开发板的USB电源接上提供5V电源,否则液晶不工作 3、LCD1602 液晶接口和 LCD12864 共用管脚,请避免同时使用两个液晶,另外由于液晶需要使用 5V 电源,所以在测试液晶的湿时候必须将开发板的USB电源接上提供5V电源,否则液晶不工作 4、由于 SDRAM 和 SDCARD 共用管脚 5、四个按键和一个拨码开关共用管脚 2011-9-29 (C) DongDong Stduio 。