零基础学FPGA开发入门资料
《FPGA入门学习》课件
LED闪烁设计
总结词
通过LED闪烁设计，掌握FPGA的基本控制功能和数字逻辑设计。
详细描述
LED闪烁设计是FPGA入门学习的基本项目之一，通过该设计，学习者可以了解FPGA的基本控制功能 ，掌握数字逻辑设计的基本原理和方法。LED闪烁设计通常涉及到LED灯的驱动和控制，需要学习者 掌握基本的数字逻辑门电路和时序控制。
FPGA具有并行处理和高速计算的优点，适 用于数字信号处理中的实时信号处理和算 法加速。
数字滤波器设计
频谱分析和正交变换
FPGA可以实现高性能的数字滤波器，如 FIR滤波器和IIR滤波器，用于信号降噪和特 征提取。
FPGA可以高效地实现FFT等正交变换算法 ，用于频谱分析和信号频率成分的提取。
图像处理应用
优化设计技巧
时序优化
讲解如何通过布局布线、时序分析等手段优化 FPGA设计，提高时序性能。
资源共享
介绍如何通过资源共享减少FPGA资源占用，提 高设计效率。
流水线设计
讲解如何利用流水线设计技术提高系统吞吐量。
硬件仿真与调试技术
仿真工具使用
介绍常用HDL仿真工具（如ModelSim）的使用方法 。
03
CATALOGUE
FPGA开发实战
数字钟设计
总结词
通过数字钟设计，掌握FPGA的基本开发流程和硬件描述语言的应用。
详细描述
数字钟设计是FPGA入门学习的经典项目之一，通过该设计，学习者可以了解FPGA开 发的基本流程，包括设计输入、综合、布局布线、配置下载等。同时，数字钟设计也涉 及到硬件描述语言（如Verilog或VHDL）的应用，学习者可以掌握基本的逻辑设计和
基础语言。
FPGA开发流程
FPGA入门培训教材共45张PPT课件
# STEP#4: run router, report actual utilization and timing, write checkpoint design, run drc, write verilog and xdc out route_design write_checkpoint -force $outputDir/post_route report_timing_summary -file $outputDir/post_route_timing_summary.rpt report_timing -sort_by group -max_paths 100 -path_type summary -file $outputDir/post_route_timing.rpt report_clock_utilization -file $outputDir/clock_util.rpt report_utilization -file $outputDir/post_route_util.rpt report_power -file $outputDir/post_route_power.rpt report_drc -file $outputDir/post_imp_drc.rpt write_verilog -force $outputDir/bft_impl_netlist.v write_xdc -no_fixed_only -force $outputDir/bft_impl.xdc
如何入门FPGA
如何入门FPGAFPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，可以按需编程、配置和重构。
学习和掌握FPGA技术对于想要从事数字电路设计、嵌入式系统开发、通信系统设计等领域的人来说非常有价值。
以下是如何入门FPGA的步骤和建议。
1.学习数字电路基础知识：在学习FPGA之前，了解数字电路的基础知识将非常有帮助。
理解基本的逻辑门（与门、或门、非门等）和组合逻辑电路、时序逻辑电路的概念和工作原理。
可以通过读书、参加相关的课程或在线学习平台来学习这些基础知识。
2. 了解FPGA的工作原理：FPGA是由大量的可编程逻辑单元（Look-up Tables，LUTs）和触发器（Flip-Flops，FFs）组成的。
学习FPGA的基本结构和原理，涉及到配置位文件（Configuration Bitstream）的生成和加载，以及时钟、信号输入输出等方面的知识。
4. 学习HDL编程语言：FPGA编程使用的主要是硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL），如VHDL（VHSIC Hardware Description Language）和Verilog。
选择其中一种HDL语言进行学习，并通过编写一些简单的逻辑电路代码来熟悉语法和使用方式。
6.实践项目：通过动手实践一些简单的项目，如实现基本的逻辑电路或时序电路，来巩固所学的知识。
可以在官方的开发工具中找到一些示例项目，并根据自己的兴趣和学习目标来选择适合自己的项目。
7.参加培训或课程：如果有条件的话，参加FPGA相关的培训或课程可以帮助深入理解FPGA的概念和应用。
有些在线学习平台也提供了一些免费或付费的FPGA课程，可以根据自己的需要选择适合自己的课程。
8.参考资料和社区支持：在学习FPGA的过程中，参考相关的书籍、教程、文档和网上资料很重要。
此外，加入FPGA相关的技术论坛或社区，与其他的FPGA爱好者和专业人士交流和分享经验，可以帮助解决问题和扩展自己的知识。
FPGA的基本原理(详细+入门)
门阵等效门：一个门阵等效门定义为一个两输入端的“与非”门。 系统门：是芯片上门的总数，是厂家指定给器件的一个门数。
十一、FPGA的封装
1、引脚数：FPGA芯片总的引脚数。 2、用户I/O数：指除了电源引脚、特殊功能引脚外的引脚，这些引脚可根据用户的需要进行配置。 3、 I/O驱动电流：8mA 或10mA。 4、时钟网络数：FPGA芯片可能包含1个、2个或4个时钟网络。 5、封装：PLCC，PQFP，CPGA等封装形式。 6、工作温度范围：FPGA芯片一般有商用、工业用及军用等不同的工作温度范围。 7、工作环境：一般分普通工作环境和航天工作环境。
ACT1模块是如何实现三输入与门的？
2、查表型FPGA结构 两输入与门： 4 X 1 RAM 表：
A
B
C
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
A1
A0
（二）、 什么是FPGA？ FPGA是英语（Field programmable Gate Array）的缩写，即现场可编程门阵。它的结构类似于掩膜可编程门阵（MPGA），由可编程逻辑功能块和可编程I/O模块排成阵列组成，并由可编程的内部连线连接这些逻辑功能块和I/O模块来实现不同的设计。 1、FPGA与MPGA的区别： MPGA利用集成电路制造过程进行编程来形成金属互连，而FPGA利用可编程的电子开关实现逻辑功能和互连。 2、FPGA与CPLD的区别： 1) 结构不同：FPGA是由可编程的逻辑模块、可编程的分段互连线和I/O模块组成，而CPLD是由逻辑阵列块、可编程连线阵列和I/O模块组成。 2) CPLD延时可预测（Predictable），FPGA的延时与布局布线情况有关。 3) CPLD 组合逻辑多而触发器较少，而FPGA触发器多。
FPGA开发入门教程
FPGA开发入门教程FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可重新配置的集成电路，能够根据用户需求实现不同的功能。
作为硬件开发的重要技术之一，FPGA具有灵活性高、性能强、功耗低等优点，因此受到了广泛的关注和应用。
本文将介绍FPGA开发的入门教程，帮助初学者快速上手FPGA开发。
第一步：了解FPGA第二步：选择开发工具和开发板FPGA开发需要选择合适的开发工具和开发板。
常用的FPGA开发工具有Xilinx的Vivado和Altera的Quartus等。
这些工具提供了图形化界面以及一些示例代码，方便用户进行开发和调试。
开发板是用户在FPGA开发中搭建硬件平台的重要部分，通过开发板可以将FPGA芯片与其他外设相连接，进行实际的验证和测试。
选择开发工具和开发板时要考虑到自己的需求和预算。
第三步：学习HDL编程语言HDL（Hardware Description Language）是用于描述数字电路的编程语言，FPGA开发中常用的HDL有Verilog和VHDL。
要掌握FPGA开发，我们必须学习和熟悉HDL编程语言。
HDL语言可以描述数字电路的结构、功能和时序等信息，通过HDL编写的代码可以被FPGA开发工具转化成对应的硬件电路。
学习HDL编程语言需要掌握其语法规则和基本概念，理解时序逻辑和组合逻辑的原理，并通过练习和实践进行巩固。
第四步：学习FPGA开发流程第五步：完成第一个FPGA项目通过以上几个步骤的学习和实践，我们已经具备了进行FPGA开发的基本能力。
接下来我们可以尝试完成一个简单的FPGA项目，例如实现一个LED闪烁的功能。
我们可以使用HDL语言编写一个简单的计数器，将计数值输出到FPGA开发板上的LED灯，通过改变计数值的频率实现LED的闪烁。
完成这个项目可以加深对FPGA开发流程的理解，并为后续更复杂的项目奠定基础。
总结FPGA开发入门需要掌握FPGA的基本概念和工作原理，选择合适的开发工具和开发板，学习HDL编程语言，了解FPGA开发流程，并通过实践完成一个简单的FPGA项目。
《FPGA基础知识》课件
FPGA应用实例
计算机视觉中的FPGA
FPGA广泛用于图像处理和机 器视觉领域，能够提供高性 能和低功耗的图像处理解决 方案。
信号处理中的FPGA
FPGA可以通过高速并行处理 技术实现大规模信号处理， 有利于提高信号处理速度和 精度。
FPGA未来发展方向
1 面向高性能计算的FPGA
随着计算机科学的发展，FPGA在高性能计算、人工智能领域有着巨大的发展潜力。
2 面向云计算的FPGA
随着云计算的普及，FPGA被用于提高云计算的计算速度和存储容量。
总结
FPGA的优点与缺点的总结
FPGA的应用前景展望
在使用FPGA应用时，需要充分评估其优点和缺点， 未来，FPGA将继续发挥其在高性能计算、人工智
FPGA的应用领域
FPGA广泛用于数字信号处理、网络通信、图像处理、高性能计算等领域。
FPGA基本构成
CLB(配置逻辑块)
CLB是FPGA中最基本 的逻辑单元，由LUT 和FF组成，用于实 现逻辑和存储功能。
IOB(输入输出块)
IOB是FPGA中的输入 输出单元，用于实 现芯片与外界的通 信。
LUT(查找表)
FPGA基础知识
FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程芯片，因其灵活性、低功耗 和高性能被广泛应用。
FPGA简介
什么是FPGA？
FPGA是一种可编程逻辑芯片，由可编程逻辑单元(CLUT)、IO单元(IOB)和时钟管理器(DCM)组 成。
FPGA的历史
FPGA诞生于1985年，自那以后，FPGA在各个领域得到了广泛应用。
Quartus II软件环境
《FPGA培训》课件
欢迎来到FPGA培训。在这个PPT课件中，我们将会探究FPGA是什么、它的优 缺点以及它的应用场景。同时，我们还将学习FPGA的基本结构、编程模式和 编程语言。
FPGA简介
什么是FPGA？
FPGA为现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array）的缩写， 是一种可编程逻辑器件。
RTL设计
RTL设计用于生成功能较复杂的数 字电路的原理图库、模块和综合文 件。
时序分析和时钟分析
时序分析
在FPGA开发中，时序分析旨在识别和处理信号延迟问题，包括最短路径约束、时序捕获和时 序传递等。
时钟分析
时钟是FPGA电路中最重要的信号源之一，时钟分析主要用于保证时钟的正确性、时序驱动以 及时钟域的处理等。
数据类型包括对象、寄存器、线和内存。
Verilog HDL中的模块
模块是Verilog HDL的基本单元，它用于描述电路且 可以嵌套。
Verilog HDL中的操作符
操作符包括算术、关系和逻辑运算符。
Verilog HDL高级
1
循环和条件语句
类C语言的结构体，包括while、for、if、else和case等。适用于大型的状态机设计。
2
事件和触发器
基本包括触发器、电平和边沿敏感型触发器以及事件和延时。
3
Testbench设计和调试流程
Testbench是用于调试模块和电路设计的特殊模块。
Quartus II介绍
集成开发环境
Quartus II是Altera公司推出的用于 设计数字电路的集成开发环境 （IDE）。
工程管理
Quartus II中允许用户使用Tcl和Perl 等工具进行项目管理，包括改变工 程属性和实现工程复制。
新手的FPGA学习必备的四个基础知识详解
新手的FPGA学习必备的四个基础知识详解FPGA已成为现今的技术热点之一，无论学生还是工程师都希望跨进FPGA 的大门。
网络上各种开发板、培训班更是多如牛毛，仿佛在告诉你不懂FPGA你就OUT 啦。
那么我们要玩转FPGA必须具备哪些基础知识呢？下面我们慢慢道来。
（一）要了解什么是FPGA既然要玩转FPGA，那我们首先最重要的当然是要了解什么FPGA。
FPGA （Field-Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列。
看到编程两个字码农就笑了，不就是编程嘛，那可是我们的强项。
且慢，此编程非彼编程。
一定要把FPGA的编程和软件编程区分开来。
软件的编程，处理器会逐条的把语言翻译成各种控制信号，去控制内部电路完成一个个运算或操作。
那么FPGA的编程是怎么实现的呢？无论Altera家还是Xlinix家的FPGA，叫法有什么差异，基本单元都相似，都是由真值表和D触发器构成。
改变真值表的值就改变了逻辑功能，再通过和D触发器组合来实现任何时序逻辑。
所以我们对FPGA的编程，实际上就是去修改这些真值表和连接关系，使他们组成一张专门的真值表，去实现特定的功能。
这和软件编程一步步运行程序有本质的区别。
要想玩转FPGA，就必须理解FPGA内部的工作原理，学习如何利用这些单元实现复杂的逻辑设计。
（二）正确理解HDL语言HDL（Hardware DescripTIon Language），硬件描述语言。
通过名称我们能看出来，HDL 语言是一种描述语言，这一点和C语言是有本质区别的。
正确理解描述的含义，对学好HDL语言很有帮助。
HDL语言只是用文本的方式把硬件电路描述出来。
我们在阅读HDL 程序的时候，在脑子里应该能反映出一个完整的硬件电路结构。
从另一方面说，我们在编写HDL语言之前，就已经对要实现的电路有清晰的概念。
所以HDL语言只是一个描述我们头脑中具体电路的工具，玩转FPGA的根本不是语言而是逻辑电路设计。
《FPGA入门学习》课件
FPGA基础知识
硬件描述语言HDL FPGA的逻辑单元 FPGA的时钟网络
使用HDL编写硬件描述，描述FPGA的功能和 逻辑。
FPGA由大量逻辑单元（Look-Up Tables）和 触发器组成，用于实现各种逻辑功能。
时钟网络是FPGA中一种重要的信号分发网络， 用于同步各个逻辑单元的操作。
FPGA在医疗器械中实现数据 采集、信号处理和控制等关 键功能。
FPGA在军事装备中 的应用
FPGA可用于军事雷达、通信 设备、导航系统等关键领域， 在高可靠性和性能要求下发 挥作用。
总结
FPGA的未来发展
FPGA技术将随着科技的进步不断发展，将在更 多领域发挥重要作用。
FPGA入门学习路线图
通过按照学习路线图逐步学习，您可以掌握 FPGA开发的核心知识和技能。
FPGA的优缺点
FPGAs具有高度灵活性和 可重配置性，但其资源利 用率和功耗可能相对较高。
FPGA的应用领域
FPGAs广泛应用于通信、 嵌入式系统、信号处理、 图像处理等领域。
开发环境准备
FPGA开发板
选择适合您需求的FPGA开发 板以进行实验和项目开发。
Quartus Prime软件 安装
安装Intel提供的Quartus Prime软件用于FPGA的设计 和编程。
《FPGA入门学习》PPT课 件
FPGA入门学习是介绍Field-Programmable Gate Array（可编程门阵列）的 课程。本课件将帮助你了解FPGA的基础知识、开发环境准备以及FPGA的应 用领域。
简介
什么是FPGA
FPGA是一种可编程硬件， 可以根据需要被重新编程 和配置以执行不同的功能。
FPGA入门学习教材
VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为和结构 VHDL语言包括实体、结构体、进程等基本元素 VHDL语言可以用于描述FPGA的逻辑功能 VHDL语言可以用于仿真和验证FPGA设计
简介：Xilinx Vivado是一款 用于FPGA设计 的集成开发环
境
功能：支持硬 件设计、仿真、 综合、布局布 线和实现等全
测试流程：制定测试计划、 编写测试代码、执行测试、
分析测试结果、优化设计
FPGA与CPU： FPGA更擅长并行 计算，而CPU更擅 长串行计算
FPGA与GPU： FPGA更灵活，可 以定制硬件结构FPGA开发周期短， 成本低，而ASIC 性能更高，但开发 周期长，成本高
优化算法：选择合 适的算法，提高计 算效率
并行处理：利用 FPGA的并行处理 能力，提高设计性 能
流水线设计：采用 流水线设计，提高 设计性能
资源优化：合理利 用FPGA的资源， 提高设计性能
测试方法：功能测试、性能 测试、压力测试等
测试目的：确保FPGA设计 的正确性和可靠性
测试工具：逻辑分析仪、示 波器、协议分析仪等
FPGA在物联网 数据分析中的应 用：进行大数据 分析和人工智能 处理
FPGA在云计算数 据中心的应用
FPGA在虚拟化技 术中的应用
FPGA在云存储中 的应用
FPGA在云安全中 的应用
汇报人：XXX
XXX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XXX
概念：可编程逻辑门是一种可编程的电子设备，可以改变其内部逻辑功能。
工作原理：可编程逻辑门通过可编程的寄存器和逻辑单元来实现逻辑功能。
应用：可编程逻辑门广泛应用于电子设备、通信、计算机等领域。 优点：可编程逻辑门具有较高的灵活性和可扩展性，可以适应不同的应用需 求。
FPGA零基础入门班
工作原理：通过按键输入信号，FPGA处理并执行相应操作
设计流程：按键输入信号采集、按键状态判断、按键处理逻辑设计
实例分析：基于FPGA的按键输入与处理系统设计
FPGA进阶学习与拓展
PART 05
FPGA高级编程技巧
掌握Verilog/VHDL等硬件描述语言
理解FPGA内部结构，如CLB、IOB、PLL等
编程方式：使用硬件描述语言（HDL）进行编程
设计流程：编写代码、综合、布局布线、仿真、调试、实现
FPGA开发流程
需求分析：明确FPGA需要实现的功能
设计输入：编写Verilog或VHDL等硬件描述语言代码
综合：将硬件描述语言代码转换为门级网表
布局布线：根据门级网表进行布局布线，生成物理级网表
仿真验证：使用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证
1990年代，FPGA开始广泛应用于通信、军事、航天等领域
2020年代，FPGA在AI、大数据、云计算等领域的应用越来越广泛
FPGA基本结构
FPGA芯片：包含可编程逻辑块、输入输出块、互连资源等
可编程逻辑块：实现各种逻辑功能的基本单元
输入输出块：与外部设备进行数据交互的接口
互连资源：实现逻辑块之间信号传递的通道
硬件仿真器配置：在Quartus Prime中设置FPGA型号、时钟频率、I/O端口等参数。
硬件仿真器使用：在Quartus Prime中编写测试程序，编译、下载到FPGA，观察仿真结果。
硬件仿真器安装：下载并安装相应的硬件仿真器软件，如Quartus Prime。
FPGA编程语言与设计方法
PART 03
学习高级时序控制技巧，如异步时钟处理、多时钟域设计等
掌握高级功能实现方法，如FIFO、RAM、乘法器等
FPGA开发入门教程
FPGA开发入门教程FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它的功能和电路结构可以通过配置来定义和改变。
FPGA开发是一门广泛应用于数字电路设计和嵌入式系统开发的技术，为了让初学者能够快速入门FPGA开发，下面将为你介绍一些基本的知识和步骤。
首先，你需要准备一块FPGA开发板，这是进行FPGA开发的基础设备。
常用的开发板有Xilinx的Zynq开发板和Altera的Cyclone开发板。
选择适合自己的开发板并购买好后，你需要将其连接到计算机上，可以使用USB接口或者以太网接口。
在进行FPGA开发之前，你需要了解一些基本的概念和概述。
首先，了解FPGA的基本结构和工作原理，掌握FPGA的内部资源如LUT（Look-Up Table）、寄存器、片上内存等。
其次，学习硬件描述语言（HDL），比如Verilog或VHDL，这是描述FPGA电路的语言。
一般来说，进行FPGA开发的流程包括以下几个步骤：1.确定设计目标：首先，你需要明确自己的设计目标，包括所要实现的功能、性能要求等。
这将为你后面的设计和实现提供指导。
2.设计电路：使用HDL语言，根据设计目标，将电路进行描述。
你可以使用模块化设计的思想，将电路划分为多个模块，然后逐个进行设计和实现。
4.综合和布局布线：综合是将HDL代码转换为FPGA的逻辑电路的过程，布局布线是将逻辑电路映射到FPGA的物理资源的过程。
这两个步骤是将电路从逻辑描述转换为实际可用的FPGA电路的关键步骤。
通过上述步骤，你就可以完成一次简单的FPGA开发了。
当然，FPGA 开发涉及到的知识还有很多，包括时序设计、高级优化技术等。
希望通过这篇文章，你能对FPGA开发有一个初步的了解，并能够为你的学习和实践提供一些指导。
FPGA初学者基础课程
FPGA开发流程和实例
需求分析：明确FPGA需要实现的功能
综合：将代码转换为逻辑门级网表
仿真验证：使用Modelsim等工具进行功能仿真和时序仿真
下载到FPGA：将比特流文件下载到FPGA开发板
优化：根据调试结果对设计进行优化，提高性能和可靠性
设计输入：编写Verilog或VHDL代码
布局布线：优化逻辑门级网表，生成物理级网表
FPGA的主要作用是实现硬件加速，提高计算效率，降低功耗。
FPGA的发展趋势是向更高性能、更低功耗、更小尺寸方向发展。
1984年，Xilinx公司推出第一款FPGA产品XC2064
1985年，Altera公司推出第一款FPGA产品EPLD
1990年代，FPGA开始广泛应用于通信、军事等领域
2000年代，FPGA在消费电子、汽车电子等领域得到广泛应用
VHDL语言可以用于仿真和综合，生成实际的电路实现
VHDL语言可以用于描述组合逻辑、时序逻辑、状态机等电路结构
VHDL语言包括实体、结构体、进程等基本元素
Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路
Verilog语言包括模块、端口、信号、变量等基本概念
Verilog语言的语法包括赋值、条件语句、循环语句等
时序分析的方法：使用工具进行静态时序分析和动态时序分析
优化策略：减少关键路径的延迟，增加系统裕度
实例分析：通过具体案例讲解时序分析和优化的过程
设计目标：实现LED的闪烁效果
设计结果：成功实现LED的闪烁效果，加深对FPGA开发流程的理解。
设计原理：利用FPGA的时钟信号和计数器实现LED的亮灭控制
应用领域不断扩大，包括通信、医疗、金融等
FPGA市场规模持续增长，预计未来几年将保持高速增长
fpga 教学大纲
fpga 教学大纲第一章 FPGA概述1.1 FPGA的定义与特点FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，具有灵活性高、可重构性强的特点。
它由一系列可编程逻辑门和可编程内部连线构成，可以根据需要进行逻辑功能的设计和实现。
1.2 FPGA的应用领域FPGA广泛应用于数字电路设计、通信系统、嵌入式系统等领域。
在数字电路设计中，FPGA可用于实现各种逻辑功能、算法运算和信号处理等任务。
1.3 FPGA的发展历程自FPGA诞生以来，经历了多个发展阶段。
从最初的简单门级可编程器件到现在高度集成、性能强大的复杂逻辑器件，FPGA的性能和规模得到了极大的提升。
第二章 FPGA基本原理与结构2.1 FPGA的基本原理FPGA通过可编程逻辑门和内部连线的灵活配置实现逻辑功能的定制。
用户可以根据需要设计出特定的逻辑电路，并将其配置到FPGA芯片中，从而完成特定任务。
2.2 FPGA的逻辑资源FPGA芯片内部包含大量的可编程逻辑资源，如逻辑门、寄存器、乘法器等。
这些资源可以通过配置实现各种逻辑功能，并且可以根据需要进行灵活的重构。
2.3 FPGA的结构组成FPGA由可编程逻辑单元（CLB）、可编程输入输出块（IOB）、可编程互连资源（Interconnect）等部分组成。
它们相互连接并形成一种可重构的逻辑结构。
第三章 FPGA设计流程3.1 FPGA设计流程概述FPGA设计流程一般包括需求分析、系统设计、逻辑设计、综合与优化、布局布线、仿真验证等环节。
每个环节都有其独特的设计方法和工具支持。
3.2 FPGA的设计语言常用的FPGA设计语言包括硬件描述语言（如VHDL、Verilog）和高级综合语言（如C、C++）。
设计语言的选择会影响到设计的效率和可移植性。
3.3 FPGA设计工具FPGA设计离不开各种设计工具的支持，如逻辑综合工具、布局布线工具和仿真工具等。
这些工具可以提高设计效率，减少设计风险。
FPGA入门教程
FPGA入门教程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：Register的原理和参数DClkQDQClktc-qtholdTtsutsu:建立时间，在时钟有效沿到来之前触发器数据输入应保持稳定的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟沿被打入触发器。
它间接约束了组合逻辑的最大延时。
FPGA零基础新手入门
数字信号处理设计实践
数字信号处理概述：介绍数字信号处理的基本概念、原理和应用领域。
数字滤波器设计：讲解数字滤波器的原理、类型和设计方法，以及在FPGA 上的实现方式。
频域分析：介绍频域分析的基本原理、方法和应用，以及在FPGA上的实现 方式。
数字信号处理算法优化：讲解常用数字信号处理算法的优化方法，以及在 FPGA上的实现方式。
开发工具： Vivado、 Vivado HL、 Vivado HLS等
安装步骤：下载 安装包、运行安 装程序、按照提 示进行安装
配置步骤：启动 开发工具、选择 合适的FPGA器 件型号、配置IP 核、设置约束文 件等
常见问题及解决 方法：安装失败、 配置错误等问题 的解决方法
03
FPGA编程语言基础
功耗优化技巧
动态功耗管理：通过关闭不使用的资源来降低功耗 时钟门控：减少不必要的时钟信号，降低功耗 优化算法：选择低功耗算法，避免资源浪费 硬件优化：使用低功耗硬件，如低功耗存储器
可靠性优化技巧
冗余设计：在 关键路径上增 加冗余模块， 提高系统的可
靠性
容错技术：采 用奇偶校验、 循环冗余校验 等技术，检测
通信系统设计实践
基于FPGA的通信系统设计流程
通信协议栈的实现与优化
添加标题
添加标题
通信系统硬件平台选择与搭建
添加标题
添加标题
通信系统的测试与验证
图像处理设计实践
使用FPGA实现 图像采集
基于FPGA的图 像预处理算法实 现
基于FPGA的图 像特征提取与匹 配
基于FPGA的图 像压缩与传输
05
HDL语言简介
HDL定义：硬件描述语言，用于描述数字电路和系统行为的语言 HDL功能：描述逻辑电路的行为和结构，支持逻辑合成和验证 HDL种类：Verilog和VHDL是最常用的两种HDL语言 HDL编程：采用文本编辑器或集成开发环境进行编程
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。
FPGA开发板快速教程
FPGA开发板快速教程（一）－－-基础知识FPGA开发板作者：古文章来源：本站原创点击数：2284 更新时间：2007-5-24前言FPGA在复杂逻辑电路以及数字信号处理领域中扮演者越来越重要的角色，SOC（片上系统）以其低功耗，高性能，低成本，高可靠性等优点成为嵌入式系统的发展趋势。
作为一个简明的教程，主要宗旨是让初学者快速地了解FPGA/SOPC （可编程片上系统）开发的流程。
目前IT技术的发展可以说是一日千里，以本人的观点来讲，如果希望在电子设计领域有所作为，则必须具备快速掌握新技术的能力。
电子设计最重要的是实践的积累，我们只要具备了一定的基础，应当马上投入实践，否则很多概念都无法真正理解。
有不少人包括我，当下决心要成为一个合格的电子设计工程师的时候，总是想如果把有关电路方面的理论都掌握了才能所向披靡，有底气参加实际项目设计。
当然如果能做到“把有关理论都掌握了”这样的境界，我想应该是很理想的，但经验发现这并不实际。
据我所知，我所认识的不少电子设计牛人，他们的理论知识可能都比不上我们的本科生，但很多不错的产品都是从他们的手中开发出来的，有了实践的经验后，他们掌握新技第二节基于Q u a r t u s I I的实例…………………………………………………………………………………实验一实验板上的K E Y1按钮控制F P G A核心板上的第一个L E D灯介绍………………………………实验二7段数码管实验…………………………………………………………………………………实验三用F P G A设计串口数据收发…………………………………………………………………………第三章S O P C的基本开发流程…………………………………………………………………………………第一节第一节S O P C v s M C U、D S P和F P G A………………………………………………………………………第二节第二节基于QuantusII和NiosII的SOPC基本开发流程……………………………………………………第三节第三节基于Q u a n t u s I I和N i o s I I的S O P C实例……………………………………………………………实验一核心板上的两个L E D交替闪烁…………………………………………………………………实验二4位7段数码管I P c o r e设计以及f l a s h的烧写教程…………………………………实验三L C D设备驱动开发………………………………………………………………………实验四A L L_T E S T综合设计……………………………………………………………………………第四章FPGA开发板中嵌入Uclinux的步骤和方法……………………………………………………第一章 CPLD/FPGA的基本知识（二）FPGA、CPLD 概述FPGA(现场可编程门阵列)与 CPLD(复杂可编程逻辑器件)都是可编程逻辑器件，它们是在PAL,GAL等逻辑器件的基础之上发展起来的。
FPGA基础知识ppt课件
CPLD器件结构
MAX7000 CPLD内部结构
宏单元
6
宏单元(乘积项)
与阵列
7
乘积项结构
或阵列
8
CPLD逻辑实现
实现原理 组合逻辑的输出(AND3的输出)为F， 则F=(A+B)*C*(!D)=A*C*!D + B*C*!D ；
PLD实现
9
FPGA
FPGA（Filed programmable gate device）：现 场可编程逻辑器件 FPGA基于查找表加触发器的结构，采用SRAM工 艺，也有采用flash或者反熔丝工艺；主要应用高 速、高密度大的数字电路设计； FPGA由可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑 单元、嵌入式块RAM、丰富的布线资源（时钟/长 线/短线）、底层嵌入功能单元、内嵌专用的硬核 等组成； 目前市场上应用比较广泛的FPGA芯片主要来自 Altera与Xilinx。另外还有其它厂家的一些低端芯 片(Actel、Lattice)；
18
基本可编程逻辑单元
由查找表(Look up table)触发器(FF)组成；
LUT一般是4输入查找表，高端器件（xilinx v5）采用LUT-6结构； LUT可看成4位地址线的16x1的RAM 结构
FF是可编程的触发器，可配置成同步/异步复位、同步/异步置位、 使能、装载等功能触发器；
a,b,c,d
时序仿真 将延时信息反注到网表中，再进行仿真，此时的 仿真已接近电路的实际工作情况；
下载调试 把生成的配置文件下载到FPGA中，进行实际的调 试；
37
后仿真图示
FPGA厂家工具
测试数据
HDL 网表
SDF文件 标准延时文件
FPGA 基本单元 仿真模型
FPGA基本教程
FPGA基本教程第一节 FPGA的基本开发流程PLD是可编程逻辑器件（Programable Logic Device）的简称，FPGA是现场可编程门阵列（Field Programable Gate Array）的简称，两者的功能基本相同，只是实现原理略有不同，所以我们有时可以忽略这两者的区别，统称为可编程逻辑器件或PLD/FPGA。
PLD是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，它的影响丝毫不亚于70年代单片机的发明和使用。
PLD能做什么呢？可以毫不夸张的讲，PLD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PLD来实现。
PLD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PLD的在线修改能力，随时修改设计而不必改动硬件电路。
使用PLD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。
PLD的这些优点使得PLD技术在90年代以后得到飞速的发展，同时也大大推动了EDA软件和硬件描述语言（HDL）的进步。
如何使用PLD呢？其实PLD的使用很简单，学习PLD比学习单片机要简单的多，有数字电路基础，会使用计算机，就可以进行PLD的开发。
开发PLD需要了解两个部分：1.PLD开发软件 2.PLD本身由于PLD软件已经发展的相当完善，用户甚至可以不用详细了解PLD的内部结构，也可以用自己熟悉的方法：如原理图输入或HDL语言来完成相当优秀的PLD设计。
所以对初学者，首先应了解PLD开发软件和开发流程。
了解PLD的内部结构，将有助于提高我们设计的效率和可靠性。
下面我们以基于Altera公司的QuantusII软件来简单说明一下FPGA的开发流程。
下图是一个典型的基于QuantusII的FPGA开发流程。
（1）建立工程是每个开发过程的开始，QuantusII（以下简称Q2）以工程为单元对设计过程进行管理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
零基础学FPGA开发入门资料
视频教程系列
QQ：903853270 下载地址：
/item.htm?spm=a1z10.1.137712-76083467.2.HvLL9C&id=16903050536 目录简介
fpga 入门级资料教程verilog资料本部分主要由5部分教程构成，分别是《VerilogHDL
扫盲文》、《VerilogHDL那些事儿_建模篇》、
《Verilog_HDL_那些事儿_时序篇》、《Verilog_HDL_
那些事儿_整合的概念》《Verilog 最后的私私细语》。
5部教程由浅入深，细细讲解。
即便是你没有任何
fpga基础，从没有接触过fpga，你也能看懂。
书中
还包含有大量的实验，从最简单的流水灯开始，一
步步教你走进fpga的世界。
在开始本部分学习之前，
推荐先阅读夏宇闻教授编著的《数字逻辑设计》，可
以快速的帮助你入门。
此书也收录在本资料目录下。
modelsim资料本部分包括由《modelsim视频教程+源文件》及
《modelsim入门视频》两部分。
在学习fpga的时候，
会用到fpga强大的仿真工具modelsim，本部分内容
详细的讲解了modelsim软件与quartus软件的联合
仿真，以及单独使用modelsim的时候，如何仿真。
每集仿真视频均含有源文件，方便大家在联系的时
候，调用验证。
在学习verilog的时候，可以结合本
部分资料练习仿真，以判断自己的程序是否有误。
fpga开发流程快速入门视频本部分视频教程详细介绍了fpga的开发流程，在实
际进行fpga开发学习的时候，建议先对本部分视频
进行学习。
夏宇闻verilog视频本部分视频教程由著名教授夏宇闻亲自讲解，在学
习本部分视频的时候，建议与夏教授编著的《数字
逻辑设计》这本书一起学习。
便于理解verilog语言。
周立功verilog视频本部分视频由周立功讲解verilog视频教程，在学习
verilog语言的时候，建议学习本部分视频教程。
特权FPGA视频教程（35集全）本部分视频内容由特权同学讲解，每集均以一个实
验为基础，学习fpga的开发流程，verilog语言的解
读，modelsim仿真软件的使用，以及常见逻辑算法
的介绍等。
这部分视频内容建议在学完verilog的基
础上观看。
本部分对于学习fpga的过程帮助甚大，
一定要仔细理解。
fpga 进阶级资料教程Altera.FPGA入门及提高教程
（43集全）
Altera 官方视频教程，共43集。
主要讲述fpga开
发流程细节，以及fpga某些功能的开发技巧，建议
有一定verilog基础的时候开始学习。
NIOSII视频教程本部分包含nios基础实验视频和nios入门视频，可
以进行nios的学习。
NIOS那些事儿教程+实验代码本部分主要讲解《nios ii那些事儿》，以各个实验为
基础，详细介绍了nios，对于想学习nios的同学深
有帮助。
瞎搞TimeQuest_的无责任笔记本部分主要对Timequest进行介绍，主要以笔记的
形势记录了作者对timequest的理解，并配以实验实
例讲解。
fpga开发原理图本部分收集了fpga开发的原理图方案，大家对原理
图分析有助于提高fpga的外围电路的设计能力。
大
家也可以根据原理图，自己进行设计，diy一块自己
的开发板，这样对学习帮助甚大。
fpga常用外围电路芯片手册本部分收集了常用fpga外围电路的芯片手册，方便
大家设计的时候查阅。
Synplify综合工具教程本部分主要为fpga综合工具的教程。
若有用到综合
工具synplify的时候，可以进行学习
TCL管脚配置文档本部分为fpga管脚配置文档，使用这个文档可以自
动的分配fpga管脚，十分方便。
常用调试工具软件本部分为fpga调试过程中常用的工具软件。
均收集
于此，方便学习。
testbench教程本部分主要是写测试文档，以仿真verilog程序，对
于想了解fpga仿真方面的同学可以着重学习。
Fpga 开发高级资料
Fpga开发文档集本部分收集了大量有关fpga开发的秘籍，技术资料，
开发方案等，有需要方便查询，学习。
FPGA相关论文大全本部分收集了大量有关fpga开发的论文，主要为涉
及到的各类算法实现，还有大量与fpga图形处理方
面的论文介绍。
方便学习。
MODELSIM资料集本部分资料可以作为modelsim入门资料的补充资
料，可以加深对modelsim的学习
NIOS资料集本部分资料可以作为nios入门资料的补充资料，可
以加深对nios的学习
QUARTUS资料集本部分资料主要介绍quartus软件的使用，以及软件
的高级运用。
SDRAM资料集本部分资料可以作为modelsim入门资料的补充资
料，可以加深对modelsim的学习
VERILOG资料集本部分资料可以作为verilog入门资料的补充资料，
可以加深对verilog的学习
VHDL资料集本部分主要是介绍vhdl语言的文档资料及各类书
籍，需要学习vhdL的同学可以了解。
有限状态机本部分主要收集了大量有限状态机的资料，状态机
的设计方法以及在各种运用中的实现。
赠送资料1：verilog那些事_建模篇。