FPGA入门系列实验教程——乐曲自动演奏

1.实验任务

在开发板上实现《梁祝》乐曲的演奏，通过这个实验，掌握利用蜂鸣器和状态机设计硬件乐曲自动演奏电路的方法。

2.实验环境

硬件实验环境为艾米电子工作室型号EP2C8Q208C8增强版开发套件。

软件实验环境为Quartus II8.1开发软件。

3.实验原理

乐曲自动演奏电路和上节实验硬件电子琴的的原理相同。它是在程序中设置了一个状态机，每250ms改变一个状态（即一个节拍），组成乐曲的每个频率值（音调）相对于状态机的每一个状态。只要让状态机的状态按顺序转换，就可以自动播放音乐了！

4.实验程序

由于试验程序较长，为了节省篇幅，实验程序在本实验的工程中提供。

5.实验步骤

（1）建立新工程项目：

打开Quartus II软件，进入集成开发环境，点击File→New project wizard建立一个工程项目song。

（2）建立文本编辑文件：

点击File→New..在该项目下新建Verilog HDL源程序文件song.v，输入

试验程序中的源程序代码保存后选择工具栏中的

（3）选择器件型号及引脚的其他设置：

选择所用的FPGA器件----EP2C8Q208C8，以及进行一些配置。选择配置

器件EPCS4，设置不需要使用的IO功能为As inputs，tri-stated。点击两

次ok，回到主界面。

（4）配置FPGA引脚：

在Quartus II软件主页面下，选择Assignments→Assignment Editor或选

择工具栏上

按钮启动编译，直到出现“Full Compilation Report”对话框，点击OK即可。

（6）波形仿真：由于本次试验比较简单，波形仿真将在后面实验详细讲解。

（7）下载设计程序.sof文件到目标FPGA，下载采用JTAG方式（由于配置芯片擦写次数有限，实验均采用JTAG下载方式）。

6.实验现象

实验板上的蜂鸣器播放出梁祝乐曲的声音，乐曲声音和梁祝原乐曲还有点相似，大家可以找其他乐谱，试着自己编写程序，实现乐曲自动演奏。

实验教程配套开发板一览：

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FPGA入门及Quartus II使用教程(内部资料)

FPGA入门及Quartus II使用教程FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在可编程阵列逻辑PAL(Programmable Array Logic)、门阵列逻辑GAL(Gate Array Logic)等可编程器件的基础上上进一步发展的产物。可以这样讲，ASIC(Application Specific Integrated Circuit )内部的所有资源，是用积木堆积起来的小房子，可以是一个欧美风情的房子，还可以是一个北京四合院…….而FPGA内部就可以说是一个个小积木，也就是内部有大量的资源提供给我们，根据我们的需求进行内部的设计。并且可以通过软件仿真，我们可以事先验证设计的正确性。第一章FPGA的基本开发流程下面我们基于Altera 公司的QuantusII 软件来说明FPGA 的开发流程。下图是一个典型的基于Quartus II的FPGA开发整体流程框图。

1、建立工程师每个开发过程的开始，Quartus II以工程为单位对设计过程进行管理。 2、建立顶层图。可以这样理解，顶层图是一个容器，将整个工程的各个模块包容在里边，编译的时候就将这些模块整合在一起。也可以理解为它是一个大元件，比如一个单片机，内部包含各个模块，编译的时候就是生成一个这样的大元件。 3、采用ALTERA公司提供的LPM功能模块。Quartus软件环境包含了大量的常用功能模块，比如计数器、累加器、比较器等等。 4、自己建立模块。由于有些设计中现有的模块功能不能满足具体设计的要求，那就只能自己设计。使用硬件描述语言，当然也可以用原理图的输入方法，可以独立的把它们当成一个工程来设计，并且生成一个模块符号(Symbol)，类似于那些LPM功能模块。这里可以理解为，如果我们需求的滤波器，没有现成的合适的，那我们可以通过LC自己来搭建一个滤波器。 5、将顶层图的各个功能模块连线起来。这个过程类似电路图设计，把各个芯片连起来，组成电路系统。 6、系统的功能原理图至此已经基本出炉了，下一步就是选择芯片字载体，分配引脚，设置编译选项等等。 7、编译。这个过程类似软件开发里德编译，但是实际上这个过程比软件的编译复杂的多，因为它最终要实现硬件里边的物理结构，包含了优化逻辑的组合，综合逻辑以及布线等步骤。 8、编译后会生成2个文件，一个是*.sof文件，一个是*.pof文件，前者可以通过 JTAG方式下载到FPGA内部，可以进行调试，但断电后数据丢失；后者通过AS或者PS方式下载到FPGA的配置芯片里边（EEPROM或者FLASH），重新上电后FPGA会通过配置将数据读出。 9、对于复杂的设计，工程编译好了，我们可以通过Quartus软件或者其他仿真软件来对设计进行反复仿真和验证，直到满足要求。（主要是时序仿真）。第二章基于Quartus II的实例一、建立工程首先，打开Quartus II软件。

使用QUARTUS II做FPGA开发全流程,傻瓜式详细教程

My First FPGA Design Tutorial 101 Innovation Drive San Jose, CA 95134 (408) 544-7000 https://www.360docs.net/doc/f38377913.html, TU-01002-1.0

Copyright ? 2007 Altera Corporation. All rights reserved. Altera, The Programmable Solutions Company, the stylized Altera logo, specific device des-ignations, and all other words and logos that are identified as trademarks and/or service marks are, unless noted otherwise, the trademarks and service marks of Altera Corporation in the U.S. and other countries. All other product or service names are the property of their respective holders. Al-tera products are protected under numerous U.S. and foreign patents and pending applications, maskwork rights, and copyrights. Altera warrants performance of its semiconductor products to current specifications in accordance with Altera's standard warranty, but reserves the right to make changes to any products and services at any time without notice. Altera assumes no responsibility or liability arising out of the ap- plication or use of any information, product, or service described herein except as expressly agreed to in writing by Altera Corporation. Altera customers are advised to obtain the latest version of device specifications before relying on any published in- formation and before placing orders for products or services. Printed on recycled paper

FPGA开发入门教程

Altera FPGA开发入门教程

目录目录第一章 Altera FPGA 开发流程概述 (1) 1.1 你需要准备的 (1) 1.2 Altera FPGA 基本开发流程 (1) 第二章 QuartusII 软件安装教程 (4) 第三章完成第一个FPGA设计 (20) 3.1 启动和建立QuartusII工程 (20) 3.2 编辑我们的设计文件 (27) 3.3 综合、布局布线 (30) 3.4 引脚约束 (34) 3.5 再次综合、布局布线 (37) 第四章配置FPGA (38) 4.1 JTAG配置 (38) 4.2 JIC烧写 (42)

第一章Altera FPGA 开发流程概述本章介绍Altera FPGA的最基本最简单的开发流程，目的在于让您更直观了解FPGA开发设计过程，最快上手FPGA开发，最快找到感觉：-） 1.1你需要准备的 ●兴趣无需多言，兴趣是最好的老师！ ●基本电路知识学习FPGA最好能懂一些模拟电路和数字电路的基础知识，比如知道什么是高电平、低电平、逻辑门、触发器、电阻电容、发光二极管等。只需基本概念即可，不要求你是专家。当然，如果你有单片机之类的开发经验，那会更好！ ●Verilog语言是的，我们用Verilog进行FPGA设计。因为近年来，Verilog的使用率已经远远超过VHDL。你不需要太精通Verilog的语法，但是你需要用硬件的思维来学习和使用Verilog。在接下来的FPGA学习中，我们会反复强调这一点，以便带给你更深的体会。 ●硬件平台纸上得来终觉浅。一块优秀而又易用的入门级FPGA开发板，会祝您一臂之力！ 1.2A ltera FPGA 基本开发流程图1- 1展示了Altera FPGA的基本开发流程。 1

FPGA学习指南

PS：笔者强烈建议诸位注册一个EETOP的账号，每天签到或者发贴、回贴就有积分了，里面的资源非常丰富，各种软件、资料都能找到。一、入门首先要掌握HDL（HDL=verilog+VHDL）。第一句话是：还没学数电的先学数电。然后你可以选择verilog或者VHDL，有C语言基础的，建议选择VHDL。因为verilog太像C了，很容易混淆，最后你会发现，你花了大量时间去区分这两种语言，而不是在学习如何使用它。当然，你思维能转得过来，也可以选verilog，毕竟在国内verilog用得比较多。接下来，首先找本实例抄代码。抄代码的意义在于熟悉语法规则和编译器（这里的编译器是硅编译器又叫综合器，常用的编译器有：Quartus、ISE、Vivado、Design Compiler、Synopsys的VCS、iverilog、Lattice的Diamond、Microsemi/Actel的Libero、Synplify pro），然后再模仿着写，最后不看书也能写出来。编译完代码，就打开RTL图，看一下综合出来是什么样的电路。 HDL是硬件描述语言，突出硬件这一特点，所以要用数电的思维去思考HDL，而不是用C语言或者其它高级语言，如果不能理解这句话的，可以看《什么是硬件以及什么是软件》。在这一阶段，推荐的教材是《Verilog传奇》、《Verilog HDL高级数字设计》或者是《用于逻辑综合的VHDL》。不看书也能写出个三段式状态机就可以进入下一阶段了。此外，你手上必须准备Verilog或者VHDL的官方文档，《verilog_IEEE官方标准手册-2005_IEEE_P1364》、《IEEE Standard VHDL Language_2008》，以便遇到一些语法问题的时候能查一下。二、独立完成中小规模的数字电路设计。现在，你可以设计一些数字电路了，像交通灯、电子琴、DDS等等，推荐的教材是《Verilog HDL应用程序设计实例精讲》。在这一阶段，你要做到的是：给你一个指标要求或者时序图，你能用HDL设计电路去实现它。这里你需要一块开发板，可以选Altera的cyclone IV系列，或者Xilinx的Spantan 6。还没掌握HDL之前千万不要买开发板，因为你买回来也没用。这里你没必要每次编译通过就下载代码，咱们用modelsim仿真（此外还有QuestaSim、NC verilog、Diamond的Active-HDL、VCS、Debussy/Verdi等仿真工具），如果仿真都不能通过那就不用下载了，肯定不行的。在这里先掌握简单的testbench就可以了。推荐的教材是《WRITING TESTBENCHES Functional Verification of HDL Models》。三、掌握设计方法和设计原则。你可能发现你综合出来的电路尽管没错，但有很多警告。这个时候，你得学会同步设计原则、优化电路，是速度优先还是面积优先，时钟树应该怎样设计，怎样同步两个异频时钟《Altera FPGA/CPLD 等等。推荐的教材是《FPGA权威指南》、《IP核芯志-数字逻辑设计思想》、设计》第二版的基础篇和高级篇两本。学会加快编译速度（增量式编译、LogicLock），静态时序分析（timequest），嵌入式逻辑分析仪（signaltap）就算是通关了。如果有不懂的地方可以暂时跳过，因为这部分还需要足量的实践，才能有较深刻的理解。四、学会提高开发效率。因为Quartus和ISE的编辑器功能太弱，影响了开发效率。所以建议使用Sublime text 编辑器中代码片段的功能，以减少重复性劳动。Modelsim也是常用的仿真工具，学会TCL/TK 以编写适合自己的DO文件，使得仿真变得自动化，推荐的教材是《TCL/TK入门经典》。你可能会手动备份代码，但是专业人士都是用版本控制器的，所以，为了提高工作效率，必须掌握GIT。文件比较器Beyond Compare也是个比较常用的工具。此外，你也可以使用System Verilog来替代testbench，这样效率会更高一些。如果你是做IC验证的，就必须掌

FPGA入门系列实验教程——LED跑马灯

艾米电子工作室FPGA入门系列实验教程 FPGA入门系列实验教程V1.0 前言目前市场销售FPGA开发板的厂商很多，但大多只提供些简单的代码，没有详尽的文档和教程提供给初学者。经验表明，很多学生在学习FPGA设计技术的过程中，虽然刚开始学习热情很高，但真正坚持下来一直到“学会”的却寥寥无几，除了学生个人毅力的因素外，另外一个更主要的原因就是所选的开发板缺少配套的说明文档和手把手系列的入门教程。原本FPGA的学习门槛相对于单片机来说就高了不少，再加上缺少手把手系列教程资料，这就给初学者学习FPGA增添了更多的困难，很多初学者因为找不到入门的方法而渐渐失去了学习FPGA的兴趣和信心。作者从接著到系统学习FPGA有两年多的时间了，学习FPGA的时间不长，期间因为没有专业的老师指导，自己摸索学习FPGA走了很多的弯路。有过问题迎刃而解的快乐,也有过苦苦寻求结果和答案的痛苦历程，回想起自己学习FPGA的历程，从开始的茫然，到后来的疯狂看书，购买开发板，在开发板上练习各种FPGA实例，到最后能独立完成项目，一路走来，感受颇多。发觉学习FPGA只要选择正确的方法是有捷径可走的，有很多人学习FPGA很长时间，因为没有找到正确的方法还是停留在入门阶段。针对现状，作者从初学者的角度出发，结合作者学习FPGA的经验和亲身体会，遵循“宁可啰嗦一点，也不放过细节”的原则编写了详尽的实验教程作为艾米电子工作室开发套件的配套教程使用，主要面向FPGA初学者。FPGA的学习只有通过大量的操作与实践才能很好并快速的掌握。为此本实验教程从点亮LED 灯写起，深入浅出，以图文并茂的方式由易到难地列举了很多实例，采用手把手、Step by Step的方式让初学者以最快的方式掌握FPGA技术的开发流程以及Quartus II软件的使用，从而激起初学者学习FPGA的兴趣。在教程中作者采用“授人以渔”的方式，努力做到不仅讲述怎样进行试验，而且分析为什么这样做，以便初学者深刻理解并快速掌握FPGA的学习方法。本实验教程的所有实例均在艾米电子工作室开发套件上验证通过，本教程虽然简单但编写也花费了作者大量的时间和精力，对于转载需要注明出处：https://www.360docs.net/doc/f38377913.html,（艾米电子工作室作者：静水流深）,并未经艾米电子工作室同意不得用于其他商业用途。 FPGA技术是不断发展变化的，要掌握FPGA技术的精髓，需要设计者在实践中不懈地摸索与积累，逐步提高自己的设计水平，本实验教程试图对初学者起到快速入门的作用。但由于作者学习FPGA时间不长，水平有限，错漏和不严谨之处在所难免，欢迎大家批评指正。并请您将阅读中发现的错误或建议发送到作者Email:zhoujie9220@https://www.360docs.net/doc/f38377913.html,,以使本教程不断地完善。

Xilinx_FPGA中文教程

Spartan-3E Starter Kit Board User Guide

Chapter 1: Introduction and Overview Chapter 2: Switches, Buttons, and Knob Chapter 3: Clock Sources Chapter 4: FPGA Configuration Options Chapter 5: Character LCD Screen Chapter 6: VGA Display Port Chapter 7: RS-232 Serial Ports Chapter 8: PS/2 Mouse/Keyboard Port Chapter 9: Digital to Analog Converter (DAC) Chapter 10: Analog Capture Circuit Chapter 11: Intel StrataFlash Parallel NOR Flash PROM Chapter 12: SPI Serial Flash Chapter 13: DDR SDRAM Chapter 14: 10/100 Ethernet Physical Layer Interface Chapter 15: Expansion Connectors Chapter 16: XC2C64A CoolRunner-II CPLD Chapter 17: DS2432 1-Wire SHA-1 EEPROM

Chapter 1：Introduction and Overview Spartan-3E 入门实验板使设计人员能够即时利用Spartan-3E 系列的完整平台性能。设备支持设备支持：：Spartan-3E 、CoolRunner-II 关键特性关键特性：：Xilinx 器件: Spartan-3E (50万门，XC3S500E-4FG320C), CoolRunner?-II (XC2C64A-5VQ44C)与Platform Flash (XCF04S-VO20C) 时钟时钟：：50 MHz 晶体时钟振荡器存储器: 128 Mbit 并行Flash, 16 Mbit SPI Flash, 64 MByte DDR SDRAM 连接器与接口: 以太网10/100 Phy, JTAG USB 下载,两个9管脚RS-232串行端口, PS/2类型鼠标/键盘端口, 带按钮的旋转编码器, 四个滑动开关,八个单独的LED 输出, 四个瞬时接触按钮, 100管脚hirose 扩展连接端口与三个6管脚扩展连接器显示器: VGA 显示端口，16 字符- 2 线式 LCD 电源电源：：Linear Technologies 电源供电，TPS75003三路电源管理IC 市场: 消费类, 电信/数据通信, 服务器, 存储器应用: 可支持32位的RISC 处理器，可以采用Xilinx 的MicroBlaze 以及PicoBlaze 嵌入式开发系统；支持DDR 接口的应用；支持基于Ethernet 网络的应用；支持大容量I/O 扩展的应用。 Choose the Starter Kit Board for Your Needs Spartan-3E FPGA Features and Embedded Processing Functions Spartan3-E FPGA 入门实验板具有Spartan3-E FPGA 系列突出独特的特点和为嵌入式处理发展与应用提供了很大的方便。该板的特点如下： Spartan3-E 特有的特征：并行NOR Flash 配置；通过并行NOR Flash PROM 实现FPGA 的多种配置方式嵌入式系统：MicroBlaze? 32-bit 嵌入RISC 处理器；PicoBlaze? 8-bit 嵌入控制器；DDR 存储器接口 Learning Xilinx FPGA, CPLD, and ISE Development Software Basics Spartan3-E FPGA 入门实验板比其他的入门实验板先进、复杂。它是学习FPGA 或CPLD 设计和怎样运用ISE 软件的基础。 Advanced Spartan-3 Generation Development Boards 入门实验板示范了MicroBlaze? 32-bit 嵌入式处理器和EDK 的基本运用。其更先进的地方

FPGA入门实验教程适合初学者

艾米电子工作室—让开发变得更简单https://www.360docs.net/doc/f38377913.html, FPGA 入门系列实验教程——点亮LED 1. 实验任务点亮发光二极管。通过这个实验，熟悉并掌握CPLD/FPGA 开发软件Quartus II 的使用方法和开发流程以及Verilog HDL的编程方法。 2. 实验环境硬件实验环境为艾米电子工作室型号EP2C5T144 开发套件。软件实验环境为Quartus II 8.1 开发软件。 3. 实验原理 FPGA 器件同单片机一样，为用户提供了许多灵活的独立的输入/输出I/O 口（单元）。FPGA 每个I/O 口可以配置为输入、输出、双向、集电极开路和三态门等各种组态。作为输出口时，FPGA 的I/O 口可以吸收最大为24mA 的电流，可以直接驱动发光二极管LED 等器件。图1. 1 为8 个发光二极管硬件原理图，本原理图对应艾米电子工作室型号为EP2C5T144 FPGA 开发板及接口板。通过原理图可知如果要点亮这八个LED，所以只要正确分配并锁定引脚后，在相应的引脚上输出相应高电平“1”，就可实现点亮该发光二极管的功能。本工作室开发板均采用输出“1”点亮LED 的模式，以后就不再另作说明。图1. 1 发光二极管LED 硬件原理图艾米电子工作室—让开发变得更简单https://www.360docs.net/doc/f38377913.html, FPGA 入门系列实验教程——LED 闪烁灯 1. 实验任务让实验板上的8 个LED 周期性的闪烁。通过这个实验，熟悉并掌握采用计数与判断的方式来实现分频的Verilog HDL 的编程方法以及Quartus II 软件的使用方法和开发流程。 2. 实验环境硬件实验环境为艾米电子工作室型号EP2C8Q208 增强版开发套件。软件实验环境为Quartus II 8.1 开发软件。 3. 实验原理艾米电子工作室开发套件板载50MHz 的时钟源，假如我们直接把它输入到发光二极管LED，由于人眼的延迟性，我们将无法看到LED 闪烁，认为它一直亮着。如果我们期望看到闪烁灯，就需要将时钟源的频率降低后再输

CPLD入门教程

目录前言 (2) 第一章 MAX+plusII 软件和license的获得 (6) 第二章 MAX+plusII 软件的安装和license及驱动的设置 2.1 MAX+plusII 软件的安装 (7) 2.2 MAX+plusII 软件的license设置 (8) 2.3 MAX+plusII 软件的驱动设置 (12) 第三章用VHDL语言设计三人表决器 3.1打开MAX+plusII (22) 3.2新建VHDL文档 (23) 3.3输入设计文件 (24) 3.4保存文件 (25) 3.5检查编译 (27) 3.6创建symbol (32) 3.7波形防真 (33) 3.8下载验证 (40) 第四章用原理图输入的方式设计三人表决器 (47) 第五章用verilog-HDL语言设计三人表决器 (51)

前言编写本入门教程（V1.2）的目点是为了让FPGA/CPLD初学者快速地入门。该教程的特点是通过基本概念讲解和实际的例子来让初学者迅速了解FPGA/CPLD。该教程是共享文件，可以复制、下载、转载，如果转载该文章请注明出处：https://www.360docs.net/doc/f38377913.html,；该教程未经许可，不得用于商业用途。 FPGA/CPLD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。 FPGA/CPLD的基本知识： 1.什么是FPGA/CPLD FPGA (Field Programmable Gate Array)是现场可编程门阵列，CPLD是复杂的可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device）的简称，不同厂家有不同的称呼，Xilinx把SRAM工艺,要外挂配置用的EEPROM的PLD叫FPGA,把Flash工艺（类似EEPROM工艺）,乘积项结构的PLD叫CPLD; Altera把自己的PLD产品MAX系列（EEPROM工艺）,FLEX/ACEX/APEX系列（SRAM工艺）都叫作CPLD,即复杂PLD(Complex PLD),由于FLEX/ACEX/APEX系列也是SRAM工艺,要外挂配置用的EPROM,用法和Xilinx的FPGA一样，所以很多人把Altera的FELX/ACEX/APEX系列产品也叫做FPGA. 但由于FPGA和CPLD功能基本相同，只是工艺和实现形式不同，所以初学者可以不要详细区分，我们可以统称为FPGA/CPLD。 2.FPGA/CPLD的用途：

FPGA入门系列实验教程——点亮LED

FPGA入门系列实验教程V1.0 前言目前市场销售FPGA开发板的厂商很多，但大多只提供些简单的代码，没有详尽的文档和教程提供给初学者。经验表明，很多学生在学习FPGA设计技术的过程中，虽然刚开始学习热情很高，但真正坚持下来一直到“学会”的却寥寥无几，除了学生个人毅力的因素外，另外一个更主要的原因就是所选的开发板缺少配套的说明文档和手把手系列的入门教程。原本FPGA的学习门槛相对于单片机来说就高了不少，再加上缺少手把手系列教程资料，这就给初学者学习FPGA增添了更多的困难，很多初学者因为找不到入门的方法而渐渐失去了学习FPGA的兴趣和信心。作者从接著到系统学习FPGA有两年多的时间了，学习FPGA的时间不长，期间因为没有专业的老师指导，自己摸索学习FPGA走了很多的弯路。有过问题迎刃而解的快乐,也有过苦苦寻求结果和答案的痛苦历程，回想起自己学习FPGA的历程，从开始的茫然，到后来的疯狂看书，购买开发板，在开发板上练习各种FPGA实例，到最后能独立完成项目，一路走来，感受颇多。发觉学习FPGA只要选择正确的方法是有捷径可走的，有很多人学习FPGA很长时间，因为没有找到正确的方法还是停留在入门阶段。针对现状，作者从初学者的角度出发，结合作者学习FPGA的经验和亲身体会，遵循“宁可啰嗦一点，也不放过细节”的原则编写了详尽的实验教程作为艾米电子工作室开发套件的配套教程使用，主要面向FPGA初学者。FPGA的学习只有通过大量的操作与实践才能很好并快速的掌握。为此本实验教程从点亮LED 灯写起，深入浅出，以图文并茂的方式由易到难地列举了很多实例，采用手把手、Step by Step的方式让初学者以最快的方式掌握FPGA技术的开发流程以及Quartus II软件的使用，从而激起初学者学习FPGA的兴趣。在教程中作者采用“授人以渔”的方式，努力做到不仅讲述怎样进行试验，而且分析为什么这样做，以便初学者深刻理解并快速掌握FPGA的学习方法。 FPGA技术是不断发展变化的，要掌握FPGA技术的精髓，需要设计者在实践中不懈地摸索与积累，逐步提高自己的设计水平，本实验教程试图对初学者起到快速入门的作用。但由于作者学习FPGA时间不长，水平有限，错漏和不严谨之处在所难免，欢迎大家批评指正

FPGA入门及QuartusII使用教程(内部资料)

FPGA入门及Quartus II使用教程 FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在可编程阵列逻辑PAL(Programmable Array Logic)、门阵列逻辑GAL(Gate Array Logic)等可编程器件的基础上上进一步发展的产物。可以这样讲，ASIC(内部的所有资源，是Application Specific Integrated Circuit )用积木堆积起来的小房子，可以是一个欧美风情的房子，还可以是一个北京四合院…….而FPGA内部就可以说是一个个小积木，也就是内部有大量的资源提供给我们，根据我们的需求进行内部的设计。并且可以通过软件仿真，我们可以事先验证设计的正确性。第一章 FPGA的基本开发流程下面我们基于Altera 公司的QuantusII 软件来说明FPGA 的开发流程。下图是一个典型的基于Quartus II的FPGA开发整体流程框图。 1、建立工程师每个开发过程的开始，Quartus II以工程为单位对设计过程进行管理。 2、建立顶层图。可以这样理解，顶层图是一个容器，将整个工程的各个模块包

容在里边，编译的时候就将这些模块整合在一起。也可以理解为它是一个大元件，比如一个单片机，内部包含各个模块，编译的时候就是生成一个这样的大元件。 3、采用ALTERA公司提供的LPM功能模块。Quartus软件环境包含了大量的常用功能模块，比如计数器、累加器、比较器等等。 4、自己建立模块。由于有些设计中现有的模块功能不能满足具体设计的要求，那就只能自己设计。使用硬件描述语言，当然也可以用原理图的输入方法，可以独立的把它们当成一个工程来设计，并且生成一个模块符号(Symbol)，类似于那些LPM功能模块。这里可以理解为，如果我们需求的滤波器，没有现成的合适的，那我们可以通过LC自己来搭建一个滤波器。 5、将顶层图的各个功能模块连线起来。这个过程类似电路图设计，把各个芯片连起来，组成电路系统。 6、系统的功能原理图至此已经基本出炉了，下一步就是选择芯片字载体，分配引脚，设置编译选项等等。 7、编译。这个过程类似软件开发里德编译，但是实际上这个过程比软件的编译复杂的多，因为它最终要实现硬件里边的物理结构，包含了优化逻辑的组合，综合逻辑以及布线等步骤。 8、编译后会生成2个文件，一个是*.sof文件，一个是*.pof文件，前者可以通过JTAG方式下载到FPGA内部，可以进行调试，但断电后数据丢失；后者通过AS或者PS方式下载到FPGA的配置芯片里边（EEPROM或者FLASH），重新上电后FPGA会通过配置将数据读出。 9、对于复杂的设计，工程编译好了，我们可以通过Quartus软件或者其他仿真软件来对设计进行反复仿真和验证，直到满足要求。（主要是时序仿真）。第二章基于Quartus II的实例一、建立工程软件。Quartus II首先，打开接下来，建议一个新工程

FPGA教程QuartusII入门指南

第一讲：QUARTUS II 安装及工程建立 (1) 1.1Q UARTUS II安装 (1) 1.1.1QuartusII安装文件夹内容 (1) 1.1.2QuartusII安装步骤 (2) 1.1.3QuartusII破解步骤 (3) 1.2工程建立 (7) 第二讲：VERILOG HDL语言的应用与仿真 (14) 2.1分频器原理说明 (14) 2.2编写V ERILOG HDL程序 (14) 2.3程序仿真 (24) 第三讲：原理图方式编程及I P核调用 (35) 第四讲：程序下载 (61) 4.1引脚配置 (61) FPGA教程——Quartu s II 入门指南第一讲：Q u a r t u s I I安装及工程建立。第二讲：V e r i l o g H D L语言的运用及仿真。第三讲：原理图方式编程及I P核调用。第四讲：程序下载。第一讲：Quartus II 安装及工程建立 1. 1QuartusII安装本指南的QuartusII版本是QuartusII 7.2。 1.1.1QuartusII安装文件夹内容从网上下载或是从其它地方考贝来的QuartusII7.2文件夹内包含两个文件：72_quartus_windows.exe和压缩文件Crack_QII72，如图1-1所示。

图1-1 QuartusII安装文件夹包含文件 1.1.2QuartusII安装步骤（1）双击72_quartus_windows.exe文件，出现QuartusII7.2对话框，如图1-2。图1-2 QuartusII7.2对话框（2）点击Install按钮，开始安装，等待完成出现Quartus II 7.2 Setup安装对话框，如图1-3，点击Next，对话框变为图1-4所示，选择同意选项，点击Next，直到出现图1-5，单击Finish完成安装。图1-3 Quartus II 7.2 Setup安装对话框

零基础学FPGA开发入门资料

零基础学FPGA开发入门资料视频教程系列 QQ：903853270 下载地址： https://www.360docs.net/doc/f38377913.html,/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入门教程】《HELLO FPGA》 - 硬件语法篇

江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷（江西师大附中使用）高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。 1．回归教材，注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。 2．适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。 3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。二、亮点试题分析 1．【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点，且满足AB AC → → =，则A BA C →→ ?的最小值为（） A ．1 4- B ．12- C ．34- D ．1-

FPGA入门系列实验教程——流水灯

FPGA入门系列实验教程——LED流水灯 1.实验任务让实验板上的8个LED实现流水灯的功能。通过这个实验，进一步掌握采用计数与判断的方式来实现分频的VHDL的编程方法以及移位运算符的使用。 2.实验环境硬件实验环境为艾米电子工作室型号EP2C8Q208C8增强版开发套件。软件实验环境为Quartus II8.1开发软件。 3.实验原理流水灯，顾名思义就是让LED象水一样的点亮。如果把流水做慢动作播放，可以想象到其实就是移动，即：把水块不断地向同一方向移动，而原来的水块保持不动，就形成了流水。同样，如果使得最左边的灯先亮；然后，通过移位，在其右侧的灯，由左向右依次点亮，而已经亮的灯又不灭，便形成了向右的流水灯。初始状态时，8个灯都不亮。每来一个时钟脉冲CLK，计数器就加1。每当判断出计数器中的数值达到25000000时，就会点亮一个灯，并进行移位。FPGA输出的数据就应该首先是10000000，隔1秒钟变成11000000……一直变化到11111111，这样，依次点亮所有的灯，就形成了流水灯。而当8个灯都点亮时，需要一个操作使得所有的灯恢复为初始状态，即：灯都不亮。然后，再一次流水即可。如果是右移位，就出现向右流水的现象；反之，向左流水。 4.实验程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity LED is port(clk:in std_logic;//设置时钟输入 dout:out std_logic_vector(7downto0));//8位端口输出 end LED; architecture behave of LED is signal p:std_logic_vector(31downto0);//信号变量 signal t:std_logic_vector(8downto0); begin

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Testbench

1.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：

FPGACPLD入门教程

第一章 FPGA/CPLD概述本章讲述FPGA/CPLD的基本概念、结构、发展以及如何进行FPGA/CPLD设计等基本问题，初学者仔细阅读，但只需要了解，有个概念就行，不需要深入研究。对FPGA/CPLD比较熟悉地可以跳过此页。 1.1 FPGA/CPLD的基本概念 CPLD是复杂可编程逻辑器件（Complex 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，编程等过程也基本相同（烧写文件不一样，但是是由软件自动产生），只是芯片内部的实现原理和结构略有不同（见1.3），所以对初学者，可以忽略这两者的区别，统称为可编程逻辑器件或CPLD/FPGA或PLD，我们下面就这样称呼。简单地讲，PLD是这样一种ASIC（专用集成电路）：内部有大量的门电路，通过软件编程可以实现这些门电路不同的连接关系，从而整个PLD对外就完成了不同的功能，并且这些门电路的连接关系可以不断用软件来改变。和单片机比较，PLD在时序和延迟的实现上不如单片机，但是PLD 在芯片容量、组合逻辑、工作速度、编程难度以及可以擦写次数上（特别是FPGA）远优于单片机；另外还有很重要地一点，PLD加密性能很好，具我们所知，目前国内只有7032LC系列可以解密，并且费用达到3万，其他都不可以解密，而单片机几千到几万一般都可以解密了。 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。目前大容量地FPGA地出现，FPGA又可以用着IC设计的前端验证。 1.2 PLD发展历程及概述发展历程：当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路、发展到超大规模集成电路(VLSIC，几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是，随着微电子技术的发展，设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片，而且希望ASIC 的设计周期尽可能短，最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD)，其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存贮器