本章主要是讲解读者在进行FPGA逻辑设计之前的准备工作,需要下载Quartus II软件和 Modelsim 软件,一个是用来进行FPGA逻辑设计,一个是用来对逻辑进行理论分析与验证. 1.1 quartus 软件安装 现在Quartus II软件已经更新到了15.0版本,这个最新版本的一些特性如下描述: Quartus II 15.0不仅仅是增加了一些10系列的器件库,最大的升级价值在于增加了一批免费的IP,特别是对做信号处理类的用户,增加了一批免费的浮点IP,例如cordic.三角函数等等,…

1 什么是FPGA FPGA也即是Field Programmable Gate Array的缩写,翻译成中文就是现场可编程门阵列.FPGA是在PAL.GAL.CPLD等可编程器件的基础上发展起来的新型高性能产物,是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点.图1.1是Altera Cyclone V芯片. 图1.1 Altera Cyclone芯片 说到这里,不得不提ASIC,即专用集成电路(Application…

本小节我们来做一个好玩的事情,就是计数器,还记得在做LED自加实验时我们就曾经提到过关于计数器的相关议题,那么这节我们就来讨论讨论. 探讨一下如下的问题:请用verilog记八个数的写法,分析这个可以更好的理解触发器的工作原理. . :]cnt; always@(posedge clk or negedge rst_n) begin if(!rst_n) cnt <= 'd0; 'd8) cnt <= cnt + 'b1; else cnt <= 'd0; end . :]cnt; al…

对于很多初学者,大部分都是急于求成,熟不知越是急于求成,最终越是学无所成,到头来两手空空,要学好FPGA,必须弄懂FPGA本质的一些内容. 1.FPGA内部结构及基本原理 FPGA是可以编程的,必须通过了解FPGA内部结构才能很好地理解为什么FPGA是可以编程的.学习FPGA不能像学习其他CPU芯片一样,看到Verilog或者VHDL就像看到C语言或者其它软件编程语言一样.一条条的读,一条条的分析.要冲破软件编程的思想. 那么FPGA为什么是可以“编程”的呢?首先来了解一下什么叫“程”.启示“程…

1.若是读者第一次做板子,强烈建议画完PCB板后将PCB图打印出来,然后对照你买的芯片将芯片放置对 应的位置,然后查看所有的封装格式适不适合,否则等你做出板子来后再试,为时晚矣.笔者虽然知道要这么 做,但是笔者第一次发给工厂做回来的PCB发现有一个芯片封装画大了,而且那个芯片还是贴片封装的,这让 笔者心痛不已,300多大洋就这么要毁于一旦了. 2.在参考别人的电路时一定要注意,你想用的芯片型号的电路适不适合你参考的电路图,若是完全一致,那么可以直接照抄照搬,若是不一样,这时候要非常注意电路的设计…

1 系统方案 对于设计一款硬件平台,首先要确定整体框架,确定各个模块所需要的芯片以及电压分配情况.图2.6是笔者曾经设计的硬件平台系统. 图2.6系统框图 对于选定一个系统方案之后,接下来做的要先去查看所选用的芯片的数据手册.那么查看手册一般有几点必须要注意,(1)FPGA的工作电压,确定若FPGA正常工作需要几档电压,好设计电源电路:(2)考虑功耗,这决定着需要多大功率的电源才能驱动芯片正常工作:(3)查看时钟网络的分布,这决定在进行逻辑设计时时钟分配的问题:(4)JTAG下载电路,这一部分是…

学习FPGA,多多少少应该要懂得硬件电路的设计,这样不单单增加了自己的技能,而且还能够对FPGA的硬件实现有更好的了解. 1 模块划分 对于一个基本的FPGA硬件平台,常用的几个电路部分:(1)电源电路:(2)复位电路:(3)时钟电路:(4)外设电路:(5)配置电路.如图2.1所示. 图2.1 常用电路模块 1.1电源电路 电源电路是FPGA的核心,是“心脏”,若是电源电路设计的不合理,很可能导致整个系统的溃败,不能正常运行或者失败.对于FPGA来说,基本上包括三类电压:(1)核心电压:(2)I…

       上一篇博客讲述了各个部分的原理图,那么根据原理图画出PCB,其实PCB是一门很大的学问,想要掌握谈何容易.就笔者在画PCB时的一些注意事项做一些说明.        1.电源部分的电源线尽量走粗,能够提供较大的电流,其实可以想象成河流,越宽的河流流过的水越多,差不多就这个道理了.走线最好从一个点出发,遍布全板.笔者电源部分一般走20~50mil: 图2.21 电源走线宽度        2.对于地和电源过孔,尽量比信号孔大一些.有条件,可以在过孔处加滤波电容,下图是笔者在电源部分和…

还有几天就要交文章终稿了,三年的研究生生活也快要结束了,时间飞快,岁月如梭,但学习技术的热情仍然不能松懈,不懂的东西太多,需要实时保持奋斗!!过些天会继续更新<FPGA全程进阶---实战演练>内容,此电子书是笔者三年所做过的一些项目总结,又有擅长记录的习惯,于是整理成博客. 过些天会更新的内容有C++学习初步,友晶科技 DE1-Soc板卡学习笔记,Altium Designer画板技巧,在去下一家之前尽量更新完毕. 今天讲一下Signal Tap II的使用. 1 基础知识讲解 本章主要是讲解…

1 基础理论部分 本实验主要是实现蜂鸣器的操作,蜂鸣器的操作是非常简单的,只有把简单的事情做好,方可谈其他复杂的事.本实验部分会利用verilog一些宏定义语句,其实在VGA实验部分已经出现过,这里为了巩固,再次调用相关宏定义命令,已达到最大化的可移植性,请读者务必掌握这种用法,很实用. 谈及蜂鸣器或者LED,多多少少会有一个概念,PWM(pulse  width  modulation),即脉宽调制,PWM的输出只有高电平1和低电平0,PWM不断重复输出周期T,高电平所占用的时间为t,则占空比…