通向FPGA之路---七天玩转Altera之基础篇V1[1].0_18
Altera资料 玩转FPGA
玩转FPGA在Altera亚洲创新设计大赛的网站上看到一个很好的文章,源地址为,/cn/knowledge.html,觉得像是博客上摘录的,所以google了一下,但是并没有找到某一个博文上有记载,看来确实是Altera内部的资料。
作者信息:/bbstcon,board,PhD,reid,1168574960,file,M.1168574960.A.html Dylan Wang(王欣) is the Senior Applications Engineer from Altera focus on the DSP field. After graduated from Fudan University, he started to work as the ASIC designer, and gained several years of design experience. Then went to the State University of New York for the further research work, major based on the DSP algorithm design and implement.He joined Altera in 2005, focused on the DSP field. As the applications engineer, provides the technical support to the customer on web. With the experience on both of algorithm and implementation, Dylan Wang is familiar with the advanced DSP design solution to implement the algorithm into hardware.原文分为多个部分1 前言一直以来都想写点什么,关于FPGA设计,因为有点不太服气。
alterafpga配置
alterafpga配置配置是连接FPGA软件设计到硬件功能实现的桥梁,配置电路部分有误,配置文件无法下载到配置器件中,对FPGA编程,则再好的设计都是浮云。
上电后,配置数据保存在配置RAM中,将配置数据载入配置RAM即是对FPGA编程。
配置方式有很多种,主要区别为FPGA所处的地位和打入数据的方式不同,其基本时序基本相同。
基本时序波形如下:配置过程主要由nCONFIG、nSTATUS、CONF_DONE以及可选的INIT_DONE四个状态信号控制。
一个器件完整的配置过程包括上电复位、配置、初始化三个阶段。
正常上电后,nCONFIG管脚被拉低,器件复位,此时配置RAM的所有内容被清空,所有I/O处于高阻态,其余三个状态信号亦均被拉低,复位结束后,FPGA释放nCONFIG管脚,使其被外部上拉电阻拉高,FPGA在nCONFIG检测到由低到高的跳变沿,配置开始,同时FPGA 采样MSEL的信号状态,决定接受何种配置模式。
随后,FPGA释放nSTATUS管脚,外不上拉电阻将其拉高,FPGA在nSTATUS管脚检测到由低到高的跳变沿,表示FPGA开始接受数据。
配置数据由DATA管脚打入,配置时钟经DCLK管脚送入(被动方式下,主动方式DCLK 由FPGA提供),配置数据在上升沿锁存至FPGA中,配置数据全部打入到FPGA后,FPGA释放CONF_DONE管脚,使其由外部上拉电阻拉高,说明配置结束,进入初始化过程。
INIT_DONE是一个可选的指示初始化完成的信号(Device-Pin&Options-general),INIT_DONE在nCONFIG信号为低或配置的初期时为高电平,而当使能INIT_DONE的比特位(在配置数据的第一帧中)被配置进FPGA后,INIT_DONE信号变低,因此INIT_DONE信号由高到低的跳变表示FPGA配置真正开始,开始接收配置数据,如果INIT_DONE一直保持为高,说明FPGA没有接收到正确配置数据的文件头。
fpga入门教程_altera_quartus_ii__和_xilinx___ise_cpld入门教
设计复杂数字系统的工具 和手段
两种硬件描述语言 : ➢Verilog ➢VHDL
有哪几种硬件描述语言? 各有什么特点?
Verilog HDL - 较多的第三方工具的支持 - 语法构造比VHDL简单 - 学习起来比VHDL容易 - 仿真工具比较好使 - 测试鼓励模块容易编写
Verilog HDL 的开展历史
用于数字信号传输中所必需的滤波、变换、加密、 解密、编码、解码、纠检错、压缩、解压缩等操作。
处理工作从本质上说都是数学运算。 完全可以用计算机或微处理器来完成处理工作。
计算〔Computing〕的根本概念
“Computing 这门学问研究怎样系统地有步骤地描述 和转换信息,实质上它是一门覆盖了多个知识和技术 范畴的学问,其中包括了计算的理论、分析、设计、效 率和应用。它提出的最根本的问题是什么样的工作能 自动完成,什么样的不能。〞〔摘自Denning et al., “Computing as a Discipline,〞 Communication of ACM, January,1989〕。
怎样设计如此复杂的系统?
传统的设计方法: - 查用器件手册; - 选用适宜的微处理器和电路芯片; - 设计面包板和线路板; - 调试; - 定型;
- 设计复杂的系统〔几十万门以上〕极其困难。
怎样设计如此复杂的系统?
现代的设计方法: - 选用适宜的 EDA仿真工具; - 选用适宜电路图输入和HDL编辑工具; - 逐个编写可综合HDL模块; - 逐个编写HDL测试模块; - 逐个做Verilog HDL 电路逻辑访真; - 编写Verilog HDL总测试模块; - 做系统电路逻辑总仿真;
FPGA的用途
可以毫不夸大的讲,FPGA能完成任何数字器件的功能, 上至高性能CPU,下至简单的74电路,都可以用FPGA来实 现。 FPGA如同一张白纸或是一堆积木,工程师可以通过 传统的原理图输入法,或是硬件描述语言自由的设计一个 数字系统。通过软件仿真,我们可以事先验证设计的正确 性。在PCB完成以后,还可以利用FPGA/CPLD的在线修 改能力,随时修改设计而不必改动硬件电路。 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。 FPGA还可以做数字IC设计的前端 验证,用这种方式可以很大程度上降低IC设计的本钱。 FPGA的这些优点使得FPGA技术在90年代以后得到飞速的 开展,同时也大大推动了EDA软件和硬件描述语言〔HDL 〕的进步。
七天玩转Altera之基础篇
通向FPGA之路---七天玩转Altera之基础篇V1.0目录:1. Altera基础 (4)1.1 典型设计流程 (4)1.2 QuartusII 编译流程 (4)1.3 管理QuartusII工程 (5)1.4 设计输入 (7)1.5 优化向导 (9)2. Assignment Editor (11)2.1 介绍 (11)2.2 优化实例 (14)2.2.1 PCI I/O及乘法器 (14)2.2.2 弱上拉 (15)2.2.3 设置输出管脚驱动电流 (16)3. I/O设计 (20)3.1 I/O系统 (20)3.1.1 早期I/O规划 (20)3.1.2 引脚分配 (27)3.1.3 验证并使能I/O设置 (37)3.2 高级I/O系统 (40)3.2.1 信号完整性仿真和分析需求 (41)3.2.2 SSN分析和减小措施 (41)3.2.3 QuartusII软件中的三类分析 (50)3.2.4 第三类:IBIS & HSPICE模型 (60)4. Netlist Viewers (68)4.1 界面介绍 (71)4.1.1 图标 (71)4.1.2 视图 (75)4.2 浏览 (76)4.3 过滤 (80)4.3.1 类型 (81)4.3.2 层次化过滤 (82)4.4 Tooltips (83)5. MegaWizard Plug-In Manager(暂无) (85)前言:网上关于Altera的教程很多,可谓浩如烟海。
大体来说有两类:一是,step by step的指导如何操作Quartus软件,这类方法的优点是上手快,但却有知其然不知其所以然之惑;二是,从一个很高的起点分析一些具体问题,优点是有深度,但也把大部分初学者拒之门外,不知路在何方。
本系列教程的宗旨是在力求全面介绍Altera及其QuartusII软件原理的基础上,对何如使用Altera FPGA进行基础设计、时序分析、验证、优化四大方面进行讲解。
altera fpga开发流程
altera fpga开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!1. 设计规划确定设计目标和功能要求。
选择合适的 Altera FPGA 器件系列。
Altera CPLDFPGA轻松入门与开发实例第4章 (4)
2 时序分析
(5)数据要求信号---保持时间:使新信号 到达目的寄存器D输入的最早的时间
2 时序分析
(6)Slack:用于衡量设计满足或者不满足 时序约束的程度,为了使电路能够正常工 作,Slack的计算结必须是正的。
建立Slack = 建立需要的时间 — 数据到达时间 保持Slack = 数据到达时间 — 保持需要的时间
2 时序分析
(1)启动沿(Launch)和锁存沿(Latch)
2 时序分析
(2)数据到达时间:时钟启动沿使数据从 源寄存器到达目的寄存器D输入引脚的时 间
2 时序分析
(3)时钟到达时间:时钟到达寄存器时钟 引脚的时间
2 时序分析
(4)数据要求信号---建立时间:使信号由 源寄存器发送必须到达目的寄存器D输入 的时间,以便正确采样。
2 PLD设计流程
PLD的开发流程一般包括设计定义、 设计输入、功能仿真、综合优化、综合后 仿真、实现、布线后仿真、板级仿真以及 芯片编程与调试等主要步骤 。
2 布局布线
4.4 仿真及时序分析 4.4.1 仿真 4.4.2 时序分析
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机பைடு நூலகம்工业出版社
2015-1-6
1 仿真
新的Quartus II软件不再提供自带的仿真器( Simulator),因此要使用EDA 仿真工具对设计进 行功能与时序仿真。 使用 NativeLink 功能,可以让Quartus II 软件编译设计,生成相应的输出文件,然后使用 EDA 仿真工具自动进行仿真。当然也可以在编译 之前或编译之后,在Quartus II 软件中手动运行 EDA 仿真工具进行功能仿真或时序仿真。功能仿 真可以在设计流程中的任何阶段进行。时序仿真 则必须在编译之后才能进行。
fpga初学
大西瓜FPGA资料共享回顾刚开始学习FPGA的时候,感觉作为一个新手从AL TER A的FPGA入门比较好,资料也相对比较多,所以就选择了AL TERA的片子。
刚开始我是从VHDL学起的,在从老师那里拿了开发板之后,在好奇感和新鲜感的驱逐下如饥似渴地学起了FPGA,因为作为一个新手,同时之前学习单片机,所以一开始很难从程序设计转变到硬件设计的思想中,一开始无法体会到FPGA设计的原则。
同时,开发板配套的教程也不是很详细,只能靠着自己慢慢去琢磨、去积累。
经过一年的学习后,我们团队也总结了一些资料,同时也有了我们自己的心得。
后来,由于项目需要,我们团队必须制作一块FPGA板,FPGA板并调试通过我们便对PCB进行修改,就想打造属于我们团队FPGA 入门学习板,用于新手的学习,由此我们总结了我们FPGA学习之路,确定哪些模块适合新手入门学习、掌握FPGA的设计方法、为进一步深入学习FPGA做准备。
学习FPGA这个过程,发现关注FPGA的人越来越多,平时我们也经常关注阿莫的帖子,今天借阿莫宝地,共享我们的资料、教程,愿与广大莫友学习交流。
教程目录:教程编写风格:DDS信号发生器:51内核开发:自制教程:FPGA大西瓜开发板基础教程:FPGA大西瓜开发板进阶教程:数字基础例程:数字基础1:;数字基础2:开发板基础实验:基础实验part1:基础实验part2:进阶实验:LCD12864显示汉字:AD_TLC549采集模拟信号:DA_TLC5615(10位)驱动输出:IIC读写与串口PC显示:LCD12864显示汉字:LCD12864显示图片:PS2接口驱动串口显示:基于DDS的DA正弦波输出:基于ps2的lcd1602显示:任意波形频率、相位、幅值可调输出:基于51内核的开发:基于51内核的流水灯:基于51内核的电子钟:最后晒下板的图片:感谢广大莫友的支持,希望与大家交流学习进步!。
FPGA入门教程
FPGA入门教程FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,可以根据用户的需求进行配置,用于实现各种不同的逻辑电路。
相比于ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA在设计周期、成本和灵活性方面具有明显的优势。
本教程将介绍FPGA的基本概念、设计流程和常见的编程方法。
一、FPGA的基本概念FPGA由可编程逻辑单元(Look-Up Tables, LUTs)、寄存器和多路复用器等基本元件组成。
这些元件通过一系列的可编程连线来连接,从而实现用户所需的电路功能。
用户可以通过编程来配置FPGA的连线和逻辑单元,从而实现不同的电路功能。
二、FPGA的设计流程1.需求分析:明确设计的目标和需求,确定需要实现的功能。
2.电路设计:将所需的功能转化为电路设计,包括逻辑门电路的设计和连线规划。
3.编程语言选择:选择一种适合的编程语言进行FPGA的编程。
常见的编程语言包括VHDL和Verilog。
4.编写代码:使用选定的编程语言编写FPGA的代码,其中代码包括包括逻辑电路和连线规划。
5.仿真验证:通过仿真软件对FPGA的代码进行验证,确保电路的正确性。
6.综合和布局布线:将FPGA的代码进行综合,将其转换为真正的逻辑电路。
然后进行布局布线,将逻辑电路映射到FPGA的可编程连线中。
8.测试和调试:对FPGA进行测试和调试,检查功能和性能是否符合设计需求。
三、FPGA的编程方法1.结构化编程:采用模块化设计方法,将FPGA的功能划分为若干个模块,每个模块负责实现特定的功能。
然后,将这些模块进行实例化和连接,构建成完整的电路。
2.状态机设计:利用状态机的概念来描述和实现电路的行为。
将电路分为若干个状态,并定义状态之间的转移条件。
通过寄存器和逻辑门来实现状态机的转移和控制逻辑。
3.时序分析:对FPGA的时序进行分析,在设计和布局布线过程中保证电路的正常工作。
FPGA入门资料
FPGA的学习流程FPGA作为一个技术含量高的器件,让许多学单片机的人望而生畏,也有许多的初学者很关心FPGA到底该怎样来学,下面发表一下本人的浅见,不对的地方还请各位大侠指点指点.我认为学习FPGA可分为以下三个步骤:第一步:学好硬件描述语言。
以夏宇闻那本书为教材,一般都要2到3个星期,有C语言基础入门更快,还要做一些练习,巩固语法。
第二步:针对一款硬件来学习,这一步非常重要,一般需要1~3个月,这个过程遇到的问题往往是最多的,因此要有恒心与耐力,遇到问题可以找老师或者上论坛求教.第三步:融会贯通。
有了以上的基础,这时候就要看一个人的知识背景了,把你的专业与FPGA相结合,如果你数学比较好,就可以去做算法如果你通信方面比较好,就可以做通信方面的东西,如果你高频比较好,就可以做射频方面的东西,等等。
FPGA学习、发展方向自从接触和认识FPGA以后,自由电子科技坚定的选择了FPGA器件作为我们创新和实现自身价值的承载平台,对此,我想从以下几个方面介绍一下。
1. 对FPGA的认识,为什么要选择FPGA现在的FPGA器件在电子行业中是一颗明星,这是一种正在不断采用新的半导体制造工艺,逻辑容量不断增加,应用领域不断拓展,器件成本不断下降的器件,FPGA厂商激烈的竞争使开发软件和方法不断的进步,是一个正在盘古开天时期的事物。
很多人对此的解释是FPGA拥有很大的灵活性,在半导体制造工艺的NRE不断增加、应用需求不断变更、品种要求多而数量要求少的现实情况下,FPGA是一个最佳选择,这正是现在FPGA厂商们宣传时耳目能详的陈词。
我们认为,FPGA在电子产业和信息产业上的地位并不是这么简单。
实际上如果通过我们对计算机发展的历史、软件发展历史的认识,可以推断FPGA器件是一方向性的创新,几千年以前我国的祖先们感悟了蕴涵在简单的阴、阳中的事理有了太极,阴阳可以生万物。
一百多年前的布尔代数使我们从数学上有了坚实的基础,从机械计算机到电子计算机的演变中,我们得到了冯.诺依曼型的程序存储类的计算机体系,并在当代发展为及至,极大的推动了人类社会的前进。
FPGA新手指南
FPGA新手指南FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,它的功能可以重新配置来实现不同的电路设计。
对于初学者来说,了解FPGA的基本知识和入门步骤是非常重要的。
下面是一个FPGA新手指南,帮助你入门这个领域。
1.了解FPGA的基本概念和原理首先,了解FPGA的基本概念和原理非常重要。
FPGA是一种可编程逻辑器件,它包含了一系列的可编程逻辑单元(CLB)和可编程互连资源(ICR)。
CLB可以实现逻辑功能,而ICR则用于连接CLB之间的信号传输。
2.学习FPGA的编程语言FPGA的设计通常是使用硬件描述语言(HDL)进行的。
最常用的HDL 语言是Verilog和VHDL。
你需要学习这些语言的基本语法和设计风格。
3.选择合适的开发工具在开始FPGA开发之前,你需要选择一款适合你的需求的开发工具。
Xilinx和Altera是最常见的FPGA供应商,它们都提供了强大的开发工具套件。
4.学习开发工具的使用5.实践设计简单的电路为了更好地理解FPGA的工作原理,你可以从一些简单的电路设计开始。
例如,你可以创建一个在FPGA上控制LED灯闪烁的电路。
这将帮助你了解FPGA的输入输出接口、时钟和状态机的概念等。
6.学习最佳实践和优化技巧一旦你熟悉了FPGA的基础知识和流程,你可以学习一些最佳实践和优化技巧,以提高设计的性能和效率。
例如,使用合适的时钟域划分、逻辑合成优化和资源利用等。
7.扩展你的知识一旦你掌握了基本的FPGA设计技能,你可以扩展你的知识,并学习更高级的主题,如FPGA与嵌入式系统的集成、高级存储器和外设接口等。
8.参与FPGA社区和论坛参与FPGA社区和论坛可以帮助你学习更多关于FPGA的知识,并与其他FPGA开发者交流经验和解决问题。
这些社区和论坛经常有许多有用的资源和教程。
总结:以上是一个简单的FPGA新手指南,帮助你入门这个领域。
学习FPGA需要时间和精力,但掌握这项技术将使你能够设计高性能和可定制的电路,具有无限的应用潜力。
步步详解之第1节----ALTERAFPGA关于PLL的使用,帮你用光所有PLL
步步详解之第1节----ALTERAFPGA关于PLL的使⽤,帮你⽤光所有PLL1. PLL1. 创建⼯程创建新⼯程引导说明,点击next设置⼯程路径,不能有中⽂;设置⼯程名称,点击next点击next选择器件库,这⾥选择cyclone IV E,器件型号为EP4C6EE22C8,该器件有两个PLL;点击next1. 调⽤PLL IP核调⽤PLL IP核选择创建新的IP核选择I/O选择ALTPLL,器件类型、语⾔、设置IP的名称和⽂件路径1. 参数设置点击yes,成⽣成IP核⽂件,如下:1. 例化调⽤IP核⾸先创建⼀个top⽂件,⽤来调⽤pll,由于该器件包含有两个PLL,测试这两个PLL的功能,可以采⽤级联起来的⽅式:第⼀个PLL的时钟输出,作为第⼆个PLL的时钟输⼊,最后将第⼆个PLL的时钟输出作为LED灯模块的时钟输⼊;如果有很多个PLL,测试的时候也可以采⽤这种⽅式进⾏级联起来,有多少个PLL,就级联成多少级。
同时将两个PLL的锁定指⽰作为控制信号,锁定指⽰为1时表⽰锁定,为0时表⽰失锁,所以可以⽤这两个锁定信号来控制led灯的状态,当两个锁相环有⼀个为失锁时,LED灯灭,只有当两个都是锁定时,LED灯才能形成流⽔闪烁。
1. 综合&布局布线综合&布局布线之后,可以看到PLL的使⽤率达到100%。
选择IO约束⽂件,⽤来约束IO的位置,⼤西⽠开发板已经提供完整的约束⽂件,直接调⽤即可:运⾏IO约束⽂件:再重新布局布线⼀次:1. 查看布局布线后的结果2. PLL资源的使⽤情况查看每个PLL的使⽤情况,这是每个⼯程综合&布局布线之后必须确认的步骤:3. PLL在芯⽚上的布局情况要更好的了解⼯程最后综合&布局布线之后的电路,必须查看布局布线的结果,这⾥采⽤由原理图定位到chip planner的⽅式,查看电路;(如需转载或使⽤,请注明作者信息和出处,谢谢!)。
FPGA入门教程word精品文档20页
FPGA入门教程1.数字电路设计入门2.FPGA简介3.FPGA开发流程4.RTL设计5.QuartusⅡ设计实例6. ModelSim和Testbench1.数字电路设计入门1.1数字电路设计数字电路设计的核心是逻辑设计。
通常,数字电路的逻辑值只有‘1’和‘0’,表征的是模拟电压或电流的离散值,一般‘1’代表高电平,‘0’代表低电平。
高低电平的含义可以理解为,存在一个判决电平,当信号的电压值高于判决电平时,我们就认为该信号表征高电平,即为‘1’。
反之亦然。
当前的数字电路中存在许多种电平标准,比较常见的有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVDS、HSTL、SSTL等。
这些电平的详细指标请见《补充教程1:电平标准》。
数字电路设计大致可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
一般的数字设计的教材中对组合逻辑电路和时序逻辑电路的定义分别为:组合逻辑电路的输出仅与当前的输入有关,而时序逻辑电路的输出不但与输入有关,还和系统上一个状态有关。
但是在设计中,我们一般以时钟的存在与否来区分该电路的性质。
由时钟沿驱动工作的电路为时序逻辑电路。
大家注意,这两种电路并不是独立存在的,他们相互交错存在于整个电路系统的设计中。
1.1.1 组合逻辑电路组合逻辑电路由任意数目的逻辑门电路组成,一般包括与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。
一般的组合逻辑电路如下图:其中A,B,C,D,E,F为输入,G为输出。
1.1.2 时序逻辑电路时序逻辑电路由时钟的上升沿或下降沿驱动工作,其实真正被时钟沿驱动的是电路中的触发器(Register),也称为寄存器。
触发器的工作原理和参数如下图:下面是两个简单的时序逻辑电路例子:(1)、时钟分频电路该时序电路的功能为实现对时钟’clk’的4分频,其中’clk_2’为2分频时钟,’clk_4’为4分频时钟,’enable’为该电路的使能信号。
其功能仿真波形如下图所示:(2)、序列检测器该时序电路实现了一个序列检测器,当输入序列‘datain’中出现‘101’时,标志位F将输出‘1’,其他时刻输出‘0’。
Altera资料_玩转FPGA
玩转FPGA作者信息:Dylan Wang(王欣) is the Senior Applications Engineer from Altera focus on the DSP field. After graduated from Fudan University, he started to work as the ASIC designer, and gained several years of design experience. Then went to the State University of New York for the further research work, major based on the DSP algorithm design and implement.He joined Altera in 2005, focused on the DSP field. As the applications engineer, provides the technical support to the customer on web. With the experience on both of algorithm and implementation, Dylan Wang is familiar with the advanced DSP design solution to implement the algorithm into hardware.原文分为多个部分1 前言一直以来都想写点什么,关于FPGA设计,因为有点不太服气。
为什么同样是设计,有些人可以好像玩一样的摆弄,photoshop,很时尚,很跩。
有些人可以用所谓的广告创意玩弄人们的智商。
而硬件工程师则一律的被人以为呆板没有创意。
我是说,为什么我们不可以享受设计本身的乐趣,发挥我们自己的创意,为什么就不可以很随心所欲的摆弄我们手里的那些玩具到处炫耀,让美女们看着我们的眼睛都发光?难道一定就是那些冷冰冰的Datasheet, 死板的Schedule, 老板的猪肝脸?所以我写这些东西的目的,就是想让大家可以和我一起起来,玩转FPGA。
0基础小白如何制定fpga学习计划
0基础小白如何制定fpga学习计划在当今科技日新月异的时代,硬件编程越来越受到重视,FPGA(Field-Programmable Gate Array)作为一种可编程的逻辑芯片,在各种应用领域都有着广泛的应用。
而对于0基础小白而言,想要学习FPGA编程可能会感到困惑和迷茫。
因此,本文将为0基础小白制定一份FPGA学习计划,帮助他们逐步掌握FPGA编程的相关知识和技能。
第一阶段:入门基础1.了解FPGA的基本概念FPGA是一种可编程逻辑芯片,它可以通过编程来实现不同的逻辑功能。
小白需要了解FPGA的基本原理和结构,包括FPGA的硬件资源、布线和时序控制等方面的知识。
2.学习Verilog或VHDL语言Verilog和VHDL是FPGA编程的两种主流语言,小白可以选择其中一种语言进行学习。
通过学习Verilog或VHDL语言,理解逻辑门、组合逻辑、时序电路等基本概念,并能够编写简单的逻辑电路代码。
3.掌握常用的FPGA开发工具在学习FPGA编程过程中,开发工具是必不可少的。
小白可以选择常用的FPGA开发工具,如Quartus、Vivado等,并学习其基本操作和使用方法。
第二阶段:深入学习1.学习FPGA的高级应用除了基本的逻辑设计外,FPGA还可以应用在数字信号处理、通信系统、图像处理等领域。
小白可以学习FPGA的高级应用,了解FPGA在各个领域的具体应用场景和实现方法。
2.了解FPGA的硬件架构FPGA的硬件架构包括逻辑单元、存储单元、时序控制等部分,小白可以深入学习FPGA的硬件架构,理解FPGA内部的工作原理和结构。
3.实践项目通过实践项目,小白可以将理论知识与实际应用相结合,提高自己的编程能力。
可以选择一些简单的FPGA项目,如LED灯控制、数码管显示、信号发生器等,逐步提高自己的编程和调试能力。
第三阶段:提升水平1.参加FPGA竞赛或比赛参加FPGA竞赛或比赛是一个锻炼自己的好机会,通过参加比赛,小白可以将自己的FPGA编程能力与他人进行比拼,在竞赛中学习和提高。
通向FPGA之路---七天玩转Altera之基础篇V1.0
通向FPGA之路---七天玩转Altera之基础篇V1.0目录:1. Altera基础 (4)1.1 典型设计流程 (4)1.2 QuartusII 编译流程 (4)1.3 管理QuartusII工程 (5)1.4 设计输入 (7)1.5 优化向导 (9)2. Assignment Editor (11)2.1 介绍 (11)2.2 优化实例 (14)2.2.1 PCI I/O及乘法器 (14)2.2.2 弱上拉 (15)2.2.3 设置输出管脚驱动电流 (16)3. I/O设计 (20)3.1 I/O系统 (20)3.1.1 早期I/O规划 (20)3.1.2 引脚分配 (27)3.1.3 验证并使能I/O设置 (37)3.2 高级I/O系统 (40)3.2.1 信号完整性仿真和分析需求 (41)3.2.2 SSN分析和减小措施 (41)3.2.3 QuartusII软件中的三类分析 (50)3.2.4 第三类:IBIS & HSPICE模型 (60)4. Netlist Viewers (68)4.1 界面介绍 (71)4.1.1 图标 (71)4.1.2 视图 (75)4.2 浏览 (76)4.3 过滤 (80)4.3.1 类型 (81)4.3.2 层次化过滤 (82)4.4 Tooltips (83)5. MegaWizard Plug-In Manager(暂无) (85)前言:网上关于Altera的教程很多,可谓浩如烟海。
大体来说有两类:一是,step by step的指导如何操作Quartus软件,这类方法的优点是上手快,但却有知其然不知其所以然之惑;二是,从一个很高的起点分析一些具体问题,优点是有深度,但也把大部分初学者拒之门外,不知路在何方。
本系列教程的宗旨是在力求全面介绍Altera及其QuartusII软件原理的基础上,对何如使用Altera FPGA进行基础设计、时序分析、验证、优化四大方面进行讲解。
ispLEVER7_1V1Part1[1]
ispLEVER使用指南(Lattice FPGA部分)1.介绍1.1 简介该使用指南适用于初次使用ispLEVER软件或者不常使用该软件的工程设计人员,它可以帮助你去了解不同的处理过程,使用各种工具,以及熟悉ispLEVER产生的各种报告。
在进行下一步时,可以准备一个设计,以此去了解设计的仿真,功耗的计算,静态时序分析,以及以时序驱动的布局和布线,检查由软件输出的报告等。
以此设计为例,你可以练习约束设计的输入,输出信号以及这些信号管脚的分配去满足系统要求。
也可以修改约束条件,达到最佳地利用LatticeEC的结构和资源,同时实现高性能。
该使用指南覆盖了绝大部分通常的流程和软件选项,那些更大的,时序要求更严的设计则需要更精细的控制才能满足你对性能和资源利用率要求的目标,在此之前,你必须对这些基本知识有所了解和掌握。
1.2 目标当你读完该使用指南时,你有能力完成以下的任务:1.使用ispLEVER软件创建一个新的Verilog语言的工程目录,选定你的目标器件,并利用Project Navigator在该工程目录中添加Verilog HDL源代码。
2.生成一个sysCLOCK 锁相环(PLL)模块,并把它添加到该工程项目,利用IPexpress和文本编译器(Text Editor)将该PLL模块添加到源代码中。
3.在器件的管脚上锁定相应的信号,用Design Planner定义信号的频率周期和时钟到输出(Clock-to-out)的时间。
4.利用映射(Mapping),布局(Placing),布线(Routing)等工具来完成设计。
同时,利用Project Navigator检查结果报告。
5.了解静态时序分析报告,调整设计去满足设计的时序要求。
6.修改和重新设置约束条件去满足设计的性能要求。
7.使用Design Planner来检查器件的实现情况,以及相应的布线阻塞情况,可编程单元(PFU)的利用率。
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RTL Viewer为了最大化可读性(readability),按如下规则优化网表:
(1)没有扇入/扇出(输入/输出未连接)的逻辑不显示;
(2)默认的连接不显示,如Vcc和GND;
(3)如果可能,pin、net、wire、module port和一些特定逻辑会组成总线;(4)常量总线(constant bus)被组合在一起;
(5)十六进制显示;
(6)非门(NOT)在原理图里显示为小圆圈(bubble inversion symbols),如与非门图标上的小圆圈;
(7)等价的逻辑门链合并到一个逻辑门。
比如,一个2输入与门驱动一个2输入与门被转化成一个3输入与门;
(8)状态机被转成一个状态图表、转换表等,显示在State Machine Viewer中;
对于一个大型设计来说,需要在布局布线阶段花费大量时间。
不过我们可以在工程进行全编译,并在完成Analysis and Synthesis阶段、正在进行Fitter的时候打开RTL Viewer。
此功能默认关闭,故要使能此功能,点击Assignments->Settings-> Compilation Process Settings,勾选Run RTL Viewer preprocessing during compilation。
(2)Technology Map Viewer
Technology Map Viewer显示映射(后综合)和适配的结果:基本原件(atom primitives)的层级(hierarchy),比如芯片的Logic cells(LCELLs)和I/O ports。
对于支持的芯片,也能显示LCELLs中的寄存器及查找表(LUTs)和I/O基本原件中的寄存器。
层级(hierarchy)的意义可用下图表示:
右键选择Hierarchy Down,得到如下所所示。
4.1 界面介绍
4.1.1 图标
从一段程序的RTL Viewer和Technology Map Viewe视图入手,展示所有
symbols。
表一:。