最新FPGA开发板使用说明书
Gowin FPGA 开发板 RISCV 编程 快速应用手册说明书

Gowin FPGA开发板RISCV编程快速应用手册IPUG546-1.1,2022-11-11版权所有© 2022广东高云半导体科技股份有限公司、Gowin以及高云均为广东高云半导体科技股份有限公司注册商标, 本手册中提到的其他任何商标,其所有权利属其拥有者所有。
未经本公司书面许可,任何单位和个人都不得擅自摘抄、复制、翻译本文档内容的部分或全部,并不得以任何形式传播。
免责声明本文档并未授予任何知识产权的许可,并未以明示或暗示,或以禁止发言或其它方式授予任何知识产权许可。
除高云半导体在其产品的销售条款和条件中声明的责任之外,高云半导体概不承担任何法律或非法律责任。
高云半导体对高云半导体产品的销售和/或使用不作任何明示或暗示的担保,包括对产品的特定用途适用性、适销性或对任何专利权、版权或其它知识产权的侵权责任等,均不作担保。
高云半导体对文档中包含的文字、图片及其它内容的准确性和完整性不承担任何法律或非法律责任,高云半导体保留修改文档中任何内容的权利,恕不另行通知。
高云半导体不承诺对这些文档进行适时的更新。
版本信息目录目录 (i)图目录 (ii)表目录 (iii)1 前言 (1)1.1 AE250简介 (1)1.2 准备工作 (2)1.3 开发/调试步骤 (3)2 Debug Cable连接说明 (4)3 RDS使用说明 (6)3.1 RDS安装 (6)3.2 新建工程 (6)3.3 导入/导出工程 (8)3.4 下载程序到Flash (10)3.5 片上调试 (13)3.6 RDS内置的串口终端使用方法 (15)4 参考设计 (16)4.1 工程代码 (16)4.2 参考设计 (17)图目录图1-1 AE250结构框图 (1)图1-2开发/调试系统结构框图 (2)图2-1 AICE-MINI+ Debug Cable及其引脚示意图 (4)图3-1新建工程 (7)图3-2 Import/Export a Project (8)图3-3导入工程界面 (9)图3-4导出工程界面 (9)图3-5设置System Reset Vector Default (10)图3-6设置SPI1 Configuration (11)图3-7设置MSPI接口为普通IO (12)图3-8 ae250.sag中bootloader参数设置 (12)图3-9 Debug参数设置界面 (13)图3-10 Debug按钮介绍 (14)图3-11汇编指令代码窗口 (14)图3-12 RDS内置串口终端 (15)表目录表目录表2-1 AICE-MINI+ Debug Cable引脚定义 (4)表3-1 SPI1接口物理约束 (11)1 前言 1.1 AE250简介1前言1.1AE250简介AE250是一个32位RISC-V MCU系统,其主要结构如图1-1所示。
FPGA开发板使用文档v1

Spartan-3E XC3S250E-4VQ100实验板用户使用说明第一章概述1、实验板资源Xilinx器件:Spartan-3E XC3S250E-4VQ100,XCF02SV020C(Platform Flash)时钟:50MHz晶体时钟振荡器;电源:USB接口供电,三路电源管理IC;接口:JTAG下载接口,PS/2,RS-232串行接口,4个按键开关,八个LED灯,4*4矩阵键盘,蜂鸣器;显示:VGA显示端口,4位七段数码管;存储器:EEPROM;图1-1 实验板资源示意图图1-2 实验板2、Spartan-3E XC3S250E-4VQ100简介主芯片:Spartan-3E XC3S250E-4VQ100CLB资源:•Rows: 34•Columns: 26•Total CLBs: 612Slice资源:•Total Slices: 2,448存储资源:•Distributed RAM Bits: 38K•Block RAM Bits: 216K时钟管理器:•DCM: 4逻辑单元:•System Gates: 250K•Equivalent Logic Cells: 5,508乘法器:•Dedicated Multipliers: 12I/O:•Total I/O:100•User I/O: 683、电源管理模块输入:5V DC,由USB接口提供;输出:3.3V DC,2.5V DC,1.2V DC。
图1-3 电源管理电路•VDD=3.3V:VDD引脚为I/O引脚,为I/O提供驱动电压。
•V AUX=2.5V:为JTAG模块和程序下载配置模块供电•VINT=1.2V:为内部调压器供电4、时钟/复位模块图1-4 时钟电路系统时钟由外部晶振提供,频率为50MHz,时钟的输入直接连到Bank0的输入全局缓冲I/O,时钟输入也可以连接到相应的DCM。
FPGA的Bank0的I/O的电压是由P82和P97供给的,板上已经将这两个引脚连接到3.3V,晶振可以达到预期的工作效果。
FPGA开发板使用说明书(二版)

目 录第一章综述 (1)核心板介绍EP1C12核心板资源介绍 (1)EP2C35核心板资源介绍 (2)FPGA开发板介绍FPGA开发板资源介绍 (4)第二章 系统模块功能介绍 (7)EP1C12核心板模块说明EP1C12F324C8芯片说明 (9)NOR FLASH模块说明 (10)SRAM模块说明 (11)FPGA接口I/O说明 (12)EP2C35核心板模块说明EP2C35F484C8芯片说明 (19)NOR FLASH模块说明 (20)SRAM模块说明 (21)S D R A M模块说明 (22)NAND FLASH模块说明 (23)FPGA接口I/O说明 (24)核心板使用注意事项 (29)FPGA开发平台模块说明液晶显示模块 (31)RTC实时时钟模块 (33)USB接口模块 (33)音频CODEC接口模块 (34)EEPROM存储模块 (35)数字温度传感器模块 (36)其它功能模块 (37)FPGA开发平台使用注意事项 (38)第三章 软件的安装 (39)QUARTUSII的安装 (39)QUARTUSII的授权 (46)NIOSII IDE的安装 (51)附表一核心板载资源与FPGAEP1C12I/O接口对照表 (55)附表二核心板载资源与FPGAEP2C35I/O接口对照表 (60)附表三EP1C12/ EP2C35与开发板硬件资源I/O接口对照表 (66)第一章综述FPGA开发平台是根据现代电子发展的方向,集EDA和SOPC系统开发为一体的综合性实验开发系统,除了满足高校专、本科生和研究生的SOPC教学实验开发之外,也是电子设计和电子项目开发的理想工具。
整个开发系统由核心板、SOPC开发平台和扩展板构成,根据用户不同的需求配置成不同的开发系统。
系统根据用户不同的设计需求来更换其它不同系列的核心板,如: EP1C12、EP2C20、EP3C25等。
所以,不管从性能上而言,还是从系统灵活性上而言,无论您是初学者,还是资深硬件工程师,它都会成为您的好帮手。
ALTERA FPGA EP2C5Q 开发板用户手册

ALTERA FPGA EP2C5Q 开发板用户手册上海亿家网络有限公司版权所有 © 上海亿家网络有限公司 2013。
保留一切权利。
非经上海亿家网络有限公司书面同意,任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本手册内容的部分或全部,并不得以任何形式传播。
本手册中描述的产品中,可能包含上海亿家网络有限公司及其可能存在的许可人享有版权的软件,除非获得相关权利人的许可,否则,任何人不能以任何形式对前述软件进行复制、分发、修改、摘录、反编译、反汇编、解密、反向工程、转让、分许可以及其他侵犯软件版权的行为。
本手册描述了ALTERA FPGA EP2C5Q开发板的硬件资源、安装、使用和设计原理,用以指导开发板使用。
本手册对应开发板的主要用户为高校学生、电子爱好者、科研单位、企事业单位的开发设计人员,适合于产品原型的快速开发、学生参加各种电子设计大赛、学习FPGA技术入门、课程设计及毕业设计等,亦可用于系统设计前期快速评估,特别适合于FPGA、NIOSII、SOPC 快速入门和产品开发及验证。
1 安全警告和注意事项 (5)2开发板主要器件及硬件资源 (7)2.1 主要器件 (7)2.2 硬件资源 (7)2.3 PCB和尺寸 (9)3 开发板的安装和使用 (10)3.1 开发板安装 (10)3.2 开发板的使用 (11)4开发板设计详细说明 (17)4.1 电源电路 (17)4.2 时钟电路 (17)4.3 复位电路 (18)4.4 JTAG接口电路 (18)4.5 AS接口电路 (19)4.6 LED电路 (19)4.7 存储器SDRAM电路 (19)4.8外部扩展IO (21)5技术支持与保修 (23)5.1关于技术支持 (23)5.2 关于产品保修 (23)附录常见问题解答 (24)1安全警告和注意事项为正确、安全地使用本开发板,请您在使用前仔细阅读本安全警告和注意事项,并在使用时严格遵循。
说明如无特别说明,本节描述的“开发板”包含开发板本身及其配件。
智能融合2系列SoC FPGA开发板使用指南说明书

Application Note AC401January 20141© 2014 Microsemi Corporation SmartFusion2 SoC FPGA - SPI Master ProgrammingTable of ContentsPurposeThis application note describes how to use the serial peripheral interface (SPI) Master Programming mode on SmartFusion ®2 system-on-chip (SoC) field programmable gate array (FPGA) Development Kit board DVP-102-000400-001 Rev C.Note:Rev A and Rev B Development Kit Board are not supported.Two software utilities, SPI_Memory.exe and SetMuxes.exe, are described in this document. The SPI_Memory.exe is used to program Atmel ® AT25DF641 and SetMuxes.exe is used to configure the multiplexers on the Development Kit board to either perform SPI Memory Programming or initiate SPI Master Programming.IntroductionSPI Master Programming mode, also known as auto-update or reflash is one of the programming methods available to program SmartFusion2 devices. Refer to the SmartFusion2 Programming User's Guide for more information on the available programming modes. On power-up or resetting the device with FLASH_GOLDEN_N pin asserted (driven low), the SmartFusion2 device configures the dedicated SPI port to operate in Master mode. It also reads the attached external SPI memory device from address zero. Auto programming is executed if a valid programming image is found. Figure 1 shows a high level system design to execute auto programming.Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Development Kit Board Programming Circuit Design Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Programming the SPI Master . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4List of Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Appendix A - SPI Memory Utility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Appendix B - SetMuxes Utility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7SmartFusion2 SoC FPGA - SPI Master Programming2Development Kit Board Programming Circuit Design DescriptionThe Development Kit board programming circuitry has an on board FT4232H module from Future Technology Devices International (FTDI). This module is a universal serial bus (USB)-to-serial interface converter. For more information on FT432H module, see FTDI website at /Products/Modules/DevelopmentModules.htm. This module is connected to the M2S dedicated SPI port and the SPI memory device using the multiplexers. The multiplexers can then be configured either manually or through SetMuxes.exe utility described below to program the Atmel SPI memory device or to initiate an auto-programming operation. The Development Kit board is designed in this fashion to program the SPI memory device on board through the FTDI chip. Figure 2 shows how the multiplexers are connected.Figure 1 • Auto Programming (SPI- Master) ModeDevelopment Kit Board Programming Circuit Design Description3Figure 2 • Connection of MultiplexersFigure 3 • Development Kit Board Programming Circuit - Auto Programming ModuleSmartFusion2 SoC FPGA - SPI Master Programming4Note:Some of the FT4232H I/O pins control the enable and select signals of the multiplexers.SetMuxes.exe configures these pins to either perform the SPI memory programming manually or initiate auto-programming.Programming the SPI MasterThe following steps describe how to program the SPI master.1.Set the jumpers on the Development Kit board as:–J43 (Pin 1 - Pin 2)–J55 (Pin 1 - Pin 2)–J70 (Pin 2 - Pin 3)2.Install the FTDI drivers based on the operating system as described in the FTDI driver installationguide available at: /Support/Documents/InstallGuides.htm.3.Copy the following files into a local directory on your PC.–FTCJTAG.dll: Used for interfacing FT2232 to devices using the JTAG protocol.Note:Click the file name to download a ZIP file containing the library.–libMPSSE.dll : This library has been created to aid the implementation of I2C designs using FTDI devices which incorporate the FTDI MPSSE.–SetMuxes.exe: Refer "Appendix B - SetMuxes Utility"for more information.–SPI_Memory.exe: Refer "Appendix A - SPI Memory Utility"for more information.–Click here to download a sample demo project containing both the exe files.4.Copy the programming file (.spi) to a local directory on the PC. Use one of the .spi files included inthis demo package or generate a design and export it through Libero ® System-on-Chip (SoC)software. For more information on how to use Libero software, refer /download/software/liberosoc/default.aspx.5.Open the Command Prompt and navigate to the directory where the files are saved.6.Connect the Development Kit board mini USB (J24) to the PC.7.Power-up the Development Kit board.Figure 4 • Development Kit Board Programming Circuit - FT4232H ModuleProgramming the SPI Master58.In the command prompt, type:SetMuxes MEMThis application sets the multiplexers for the FTDI chip to access the Atmel memory device on the board. Figure 4 shows an example message on successful setting-up of the multiplexers.9.In the command prompt, type:SPI_Memory -aprogram <file name>.spiThis updates the Atmel spi memory device, as shown in Figure 6.10.In the command prompt type the following:SetMuxes REFFigure 5 • SetMuxes MEMFigure 6 • aprogram <file name>.spiSmartFusion2 SoC FPGA - SPI Master Programming6This command sets the multiplexers for the M2S chip to access the Atmel memory device on the board and initiates reflash, as shown in Figure 7. The M2S device functions with a delay of approximately a minute. The functioning is based on the design that you programmed.Note:With this configuration, any subsequent resets to the device or board power cycle initiate thereflash operation again.11.In the command prompt type the following:SetMuxes SPIThis application sets the multiplexers for the FTDI chip to access the M2S device, as shown in Figure 8.List of ChangesThe following table lists critical changes that were made in the current version of the document.Figure 7 • SetMuxes REFFigure 8 • SetMuxes SPIRevisionChanges in Current Version (51900145-2/2.08*)Page Revision 1January 2014Updated the section "Programming the SPI Master"(SAR 53223).4Appendix A - SPI Memory Utility7Appendix A - SPI Memory UtilitySPI_Memory.exe is a standalone command line utility that uses the FTDI chip to program the SPI file into the Atmel AT25DF641 memory device used in the Development Kit board. This supports the following platforms:•Windows XP •Windows Vista •Windows 7Usage: spi_memory [options] <filename> Available options:•-h : show help message •-a<action>: Specify action name as follows:–read_id: Read device ID.–Blank: Checks to see if device is in erased state.–Erase: Erases the entire device.–Program: Programs the content of the file into the device starting at address 0.–Verify: Verifies the content of the device against the file.–Read: Reads the content of the device and saves it in ReadBuffer.bin.Appendix B - SetMuxes UtilitySetMuxes.exe configures the multiplexers on the Development Kit board based on the desired operation.This supports the following platforms:•Windows XP •Windows Vista •Windows 7Usage: SetMuxes [options]MEM: Configures the multiplexers to enable FTDI connection to the SPI memory device on the dedicated SPI port.REF: Configures the multiplexers to connect the M2S device to the SPI memory device and initiate reflash.SPI: Configures the multiplexers to connect the M2S device to FTDI for SPI- Slave programming.51900269-1/01-14© 2013 Microsemi Corporation. All rights reserved. Microsemi and the Microsemi logo are trademarks of Microsemi Corporation. All other trademarks and service marks are the property of their respective owners.Microsemi Corporation (NASDAQ: MSCC) offers a comprehensive portfolio of semiconductor solutions for: aerospace, defense and security; enterprise and communications; and industrial and alternative energy markets. Products include high-performance, high-reliability analog and RF devices, mixed signal and RF integrated circuits, customizable SoCs, FPGAs, and complete subsystems. Microsemi is headquartered in Aliso Viejo, Calif. Learn more at .Microsemi Corporate HeadquartersOne Enterprise, Aliso Viejo CA 92656 USAWithin the USA: +1 (949) 380-6100Sales: +1 (949) 380-6136Fax: +1 (949) 215-4996。
全志A40i+LogosFPGA开发板(4核ARMCortex-A7)硬件说明书(下)

全志A40i+LogosFPGA开发板(4核ARMCortex-A7)硬件说明书(下)前言本文档主要介绍板卡硬件接口资源以及设计注意事项等内容,测试板卡为创龙科技旗下的全志A40i+Logos FPGA开发板。
核心板的ARM端和FPGA端的IO电平标准一般为3.3V,上拉电源一般不超过3.3V,当外接信号电平与IO电平不匹配时,中间需增加电平转换芯片或信号隔离芯片。
按键或接口需考虑ESD设计,ESD器件选型时需注意结电容是否偏大,否则可能会影响到信号通信。
核心板CPU、ROM、RAM、电源、晶振等所有器件均采用国产工业级方案,国产化率100%。
同时,评估底板大部分元器件亦采用国产工业级方案。
图 1 评估板硬件资源图解1图 2 评估板硬件资源图解2MIPI LCD接口CON13为MIPI LCD接口,采用40pin FFC连接器,间距0.5mm。
J7为MIPI LCD的电容触摸接口CAP TS,采用6pin FFC连接器,间距0.5mm。
图 42图 43设计注意事项:(1)若CAP TS(J7)的nINT引脚需分配使用其他IO,请使用引脚信号名称包含EINTx字段(支持中断功能)的IO引脚。
TFT LCD接口CON10为TFT LCD接口,采用40pin FFC连接器,间距0.5mm。
图 44图 45设计注意事项:1.TFT LCD接口使用的LCD0信号与LVDS0、LVDS1信号为复用关系,如下图所示。
图 46通过A/F24/PB20/PWM4/3V3引脚输出PWM控制LCD背光,外部预留下拉10K电阻到地。
TFT LCD接口、LVDS LCD接口已同时连接TPX1、TPX2、TPY1、TPY2四线电阻触摸信号,请勿同时连接两种显示设备。
LVDS LCD接口CON11为双路8bit LVDS LCD接口,采用2x 15pin双排针,间距2.0mm,包含LVDS信号及供电电源。
CON12为背光控制接口,采用6pin白色端子座,间距2.54mm。
AX7202 FPGA 开发板 用户手册说明书

ARTIX-7FPGA开发平台用户手册AX7202REV1.2版芯驿电子科技(上海)有限公司黑金动力社区目录目录 (2)一、开发板简介 (4)二、FPGA核心板 (7)(一)简介 (7)(二)FPGA (9)(三)有源差分晶振 (10)(四)DDR3 (12)(五)QSPI Flash (16)(六)LED灯 (18)(七)复位按键 (19)(八)JTAG接口 (20)(九)电源接口 (21)(十)扩展接口 (21)(十一)电源 (28)(十二)结构图 (29)三、扩展板 (30)(一)简介 (30)(二)千兆以太网接口 (31)(三)光纤接口 (33)(四)VGA显示接口 (36)(五)USB2.0 (38)(六)SD卡槽 (40)(七)USB转串口 (41)(八)RS232接口 (43)(九)EEPROM24LC04 (44)(十)实时时钟DS1302 (45)(十一)扩展口 (47)(十二)JTAG接口 (50)(十三)按键 (51)(十四)LED灯 (52)(十五)供电电源 (53)黑金ARTIX-7系列的高端FPGA开发平台(型号:AX7202)正式发布了,为了让您对此开发平台可以快速了解,我们编写了此用户手册。
这款ARTIX-7FPGA开发平台采用核心板加扩展板的模式,方便用户对核心板的二次开发利用。
在底板设计上我们设计了丰富的外围接口,比如2路光纤模块接口,一路千兆以太网接口,一路USB2.0接口,VGA输出接口,Uart接口,RS232接口等等。
满足用户各种高速数据传输,视频处理和工业控制的要求,是一款"全能级“的FPGA 开发平台。
为高速视频传输,网络和光纤通信及数据处理的前期验证和后期应用提供了可能。
相信这样的一款产品非常适合从事FPGA开发的学生、工程师等群体。
一、开发板简介在这里,对这款AX7202FPGA开发平台进行简单的功能介绍。
开发板的整个结构,继承了我们一贯的核心板+扩展板的模式来设计的。
FPGA 开发板用户手册

FPGA_Cyclone_I_EP1C3 核心板一、FPGA_Cyclone_EP1C3 核心板特点:1.系统采用双层PCB板设计,高密度走线,完善的电源和时钟设计,性能稳定可靠、结构紧凑美观。
支持FPGA开发,提供引脚信息和预留PLL资源,支持扩展设计;2.该核心板适合于快速产品原型开发、学生各种电子设计大赛、学习FPGA设计技术等,亦可用于系统设计前期快速评估设计方案;3.例程模块化设计,简单明了,上手容易。
亦可作为以后系统的模块选用,加快项目系统搭建速度,实用性强;4.可持续性学习。
该FPGA开发板中FPGA的所有I/O口全部引出来,均可用于扩展。
用户可以根据自己的需要,设计实际电路,然后通过这些I/O连接到FPGA上,完成所需功能;5.性价比高,针对于学生用户定价,让更多的学生加入学习FPGA的行列。
二、FPGA_Cyclone_EP1C3 核心板配置:1. FPGA芯片:EP1C3T144C8 含2,910 Les;59,904bits(13个4Kbit存储块);1 PLL;104 I/O口2. 配置芯片:EPCS1 FPGA串行配置芯片含1 M bit Flash3. I2C存储器电路:24LC16B 16K bit(8 Blocks×256×8 Bit)4. SPI存储器电路:93LC46B 1K bit(64×16 Bit)5. 有源晶振:50 MHz6. 电源芯片:LM1117-3.3V、LM1117-1.5V7. AS、JTAG调试接口8. 核心板尺寸:100mm×79mm套件包括:1. 一块已测试好的FPGA_Cyclone_EP1C3 核心板2. 配套光盘一张(模块例程,PDF格式原理图,相关技术文档,数据手册)可选配 ByteBlaster II 下载线Periphery_For_FPGA外设板Periphery_For_FPGA外设板特点:1. 该外设板是基于FPGA的硬件描述语言和软内核嵌入式系统的SOPC开发平台。
- 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)。
F PG A开发板使用说明书目录第一章综述 (1)第二章系统模块 (2)第三章软件的安装与使用 (11)第四章USB 电缆的安装与使用 (28)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢36第一章综述THSOPC-3型 FPGA开发板是根据现代电子发展的方向,集EDA和SOPC系统开发为一体的综合性实验开发板,除了满足高校专、本科生和研究生的SOPC教学实验开发之外,也是电子设计和电子项目开发的理想工具。
一、实用范围:●自主创新应用开发;●单片机与FPGA联合开发;●IC设计硬件仿真;●科研项目硬件验证与开发;●高速高档自主知识产权电子产品开发;●毕业设计平台;●研究生课题开发;●电子设计竞赛培训;●现代DSP开发应用;●针对各类CPU IP核的片上系统开发;●DSP Biulder系统设计。
二、硬件配置:THSOPC-3型 FPGA开发板基于Altera Cyclone II 器件的嵌入式系统开发提供了一个很好的硬件平台,它可以为开发人员提供以下资源:●支持+5V 电源适配器直接输入或者USB接口供电, 5V、3.3V、1.2V混合电压源;仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢36●FPGACycloneII FPGA EP2C8,40万门,2个锁相环;●isp单片机AT89S8253。
isp单片机AT89S8253及开发编程工具,MCS51兼容,12KB isp可编程Flash ROM,2KB ispEEPROM,都是10万次烧写周期;2.7-5.5V工作电压;0-24MHz工作时钟;可编程看门狗;增强型SPI串口,9个中断源等。
此单片机可与FPGA联合开发,十分符合实现当今电子设计竞赛项目的功能与指标实现;●EPM3032 CPLD;● 4 Mbits 的EPCS4 配置芯片;●512KB高速SRAM;●20MHz 高精度时钟源(可倍频到300MHz);● 4 个用户自定义按键;●8 个用户自定义开关;●8 个用户自定义LED;● 2 个七段码LED;●标准AS 编程接口和JTAG调试接口;●两个标准2.54mm扩展接口,供用户自由扩展;●RS-232 DB9串行接口;●PS/2键盘接口;●VGA接口;●4X4键盘;仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢36●液晶显示屏20字X4行;●USB-Blaster编程器,可对FPGA通过JTAG口编程、调试、测试;单片机编程ByterBlasreMV编程器;●光盘:配套子程序库、资料、编程软件、实验指导书。
第二章系统模块一、系统组成本节将重点介绍开发板上所有的组成模块。
图2-1是整个开发板的模块布局图,表2-1是对应的组成部分及其功能的简单描述。
图2-1 开发板的模块布局图序号名称功能描述U1 CycloneⅡ主芯片 EP2C8Q208C仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢36仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢36表2-1系统组成部分及其功能描述二、各个模块及其硬件连接详细说明1.Cyclone II EP2C8 FPGA(U1)继Altera公司成功推出第一代Cyclone FPGA后,Cyclone一词便深深的烙在广大硬件工程师心中,一时间它便成为低功耗、低价位以及高性能的象征。
然而在去年,Altera 公司再一次发布第二代Cyclone FPGA,与第一代相比,加入了硬件乘法器,同时内部存储单元数量也得到了进一步的提升,相信Cyclone II比它的鼻祖Cyclone而言,会表现出更加出色的性能。
本开发板上采用的FPGA是EP2C8Q208C8,它便是Altera Cyclone II系列中的一员,采用208引脚的PQFP封装。
表2-2列出了该款FPGA的所有资源特性。
表 2-2 EP2C8Q208C8资源列表开发板上提供了两种途径来配置 FPGA:使用Quartus II软件,配合下载电缆从JTAG接口下载FPGA所需的配置数据,完成对 FPGA的配置。
这种方式主要用来调试FPGA或Nios II CPU,多在产品开发初期使用。
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢36使用Quartus II软件,配合下载电缆,通过AS接口对FPGA配置器件进行编程,在开发板下次上电的时候,会完成对FPGA的自动配置。
这种模式主要用来产品定型后,完成对 FPGA 代码的固化,以便产品能够独立工作。
2.SRAM(U5)开发板上的SRAM由 3.3V CMOS静态RAM IS61LV25616组成容量为256K×16bits的存储空间,高速度SRAM和高带宽数据总线,保证了Nios II CPU可以工作在非常高效的状态。
本开发板所用的SRAM为-10等级的,这就意味着Nios II CPU可以在16位总线带宽情况下,以100MHz的速度进行读写操作,数据吞吐率高达到200Mbyets/S。
SRAM与FPGA的硬件连接见表2-3。
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢36表 2-3 SRAM与FPGA的硬件连接注:1))‘/’表示没有连接。
2))‘#’表示低电平有效。
3.RS-232 接口(UART, U7)UART是一个标准的DB9孔连接头,通常用于FPGA和计算机以及其它设备间通过RS-232 协议进行简单通信。
U7是一个电平转换芯片—MAX3232,负责把发送的LVCMOS信号转换成 RS-232电平,同时把接收到的RS-232电平转换成LVCMOS信号。
由于目前的设计开发中,RS-232通信仅仅是为了进行系统调试或简单的人机交互,所以在开发板设计时,仅在DB9孔接口中保留了通信时必须的RXD和TXD信号。
RS-232与FPGA的硬件连接见表2-4。
表2-4SRAM与FPGA的硬件连接注:TXD和RXD在UART中已经交换,如果与计算机通信,仅需要一条串口延长线便可,无需交叉。
4.JTAG 调试接口(JTAG)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢36仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢36在FPGA 开发过程中,JTAG 是一个不可少的接口,因为开发人员需要下载配置数据到 FPGA 。
在 Nios II 开发过程中,JTAG 更是起着举足轻重的作用,因为通过JTAG 接口,开发人员不仅可以对 Nios II 系统进行在线仿真调试,而且还可以下载代码或用户数据到 CFI Flash 中。
开发板上提供如图2-2 所示的10针插座,其每个插针的信号定义见表2-5。
图2-2 开发板上的 JTAG 调试插座表2-5 JTAG 插座信号定义注: ‘/’表示该插针没有任何信号。
5. AS 编程接口(AS )AS 接口主要用来给板上的EPCS4行编程,故称其为编程接口,板上也是采用图2-2示的10针插座,其信号定义见表2-6。
表2-6JTAG插座信号定义6.自定义按键(K1~K4)为了方便开发人员作一些简单的、手动的逻辑输入,开发板上提供了4个用户自定义按键。
这四个按键连接到了FPGA的四个IO引脚上,具体的定义和使用则有开发人员自由决定。
按键与FPGA的硬件连接见表2-7。
表2-7按键与FPGA的硬件连接注:按键按下为低电平,抬起为高电平。
7.自定义 LED(DS1~DS8)为了方便开发人员进行简单直观的信号观察,开发板上提供了八个用户自定义LED。
这八个LED由FPGA的IO引脚直接驱动,当FPGA对应的I/O输出低电平时,LED点亮;当FPGA对应的IO输出高电平时,LED熄灭。
LED和FPGA的硬件连接见表2-8。
76 DS4 96 DS8表2-8LED与FPGA的硬件连接8.电源切换开关P4P4为自定义LED(DS1~DS8)的电源开关,当短路帽切换到左边则DS1~DS8部供电,短路帽切换置右端给DS1~DS8提供3.3V电源。
9.晶振(Y1)开发板上提供了高精度、高稳定性20MHz时钟,该时钟直接与FPGA的23(CLK0)引脚相连。
如果设计人员需要其它频率时钟源,可以在FPGA内部进行分频或利用FPGA内部PLL倍频等途径来得到。
10.直流电源输入(POWER\USB)开发板上外部供电仅需在POWER输入+5V 直流电压即可。
用户需要特别注意的是,插入J6 的插头必须为内正外负供电极性,如图2-3所示。
为了保证系统能够稳定工作,电源适配器功率最好在5V/1A以上。
图2-3电源适配器插头说明用户亦可用USB线直接连接PC 机及开发板的USB接口直接供电。
11.八位自锁开关为了方便开发人员作一些简单的、手动的逻辑输入,开发板上提供了8个用户自定义自锁开关。
这八个开关连接到了FPGA的八个I/O引脚上,控制高低电平的输入,具体的定义和使用则有开发人员自由决定。
开关与FPGA的硬件连接见表2-9。
表2-9八位自锁开关与FPGA的硬件连接注:S1~S8与扩展接口(P_FPGA)复用,故用P_FPGA接口时此八个开关要打到高电平。
12.PS/2 键盘接口开发板上提供了PS/2设备接口,用于鼠标和键盘开发实验。
PS/2接口与FPGA的硬件连接见表2-10。
表2-10PS/2接口与FPGA的硬件连接13.VGA接口开发板上提供了VGA 接口,用于VGA显示程序的开发实验。
VGA接口与FPGA的硬件连接见表2-11。
43 3 B表2-11VGA接口与FPGA的硬件连接14.扩展接口(P_ADDA)图2-4所示是间距为2mm 的标准双排针插座,提供了33个用户自定义IO,以满足普通用户的一般需要。
可作为超高速ADC/DAC板/7寸数字TFT彩色液晶屏扩展接口。
图2-4P_ADDA所使用的接插件类型FPGA引脚P_ADDA引脚信号说明FPGA引脚P_ADDA引脚信号说明/ 1 3.3V 187 21 FPGA_IO / 2 GND 185 22 FPGA_IO / 3 +12V 189 23 FPGA_IO / 4 -12V 188 24 FPGA_IO 162 5 FPGA_IO 192 25 FPGA_IO 161 6 FPGA_IO 191 26 FPGA_IO 164 7 FPGA_IO 195 27 FPGA_IO 163 8 FPGA_IO NC 28 FPGA_IO 168 9 FPGA_IO 198 29 FPGA_IO 165 10 FPGA_IO 197 30 FPGA_IO 170 11 FPGA_IO 200 31 FPGA_IO 169 12 FPGA_IO 199 32 FPGA_IO 173 13 FPGA_IO 203 33 FPGA_IO 171 14 FPGA_IO 201 34 FPGA_IO 176 15 FPGA_IO 206 35 FPGA_IO 175 16 FPGA_IO 205 36 FPGA_IO 180 17 FPGA_IO 208 37 FPGA_IO 179 18 FPGA_IO 207 38 FPGA_IO 182 19 FPGA_IO / 39 VCC表 2-12 P_ADDA与FPGA的硬件连接注:‘/’表示该插针没有任何信号。