FPGA原理图方式设计流程图
简述fpga的开发流程
简述fpga的开发流程
简述FPGA的开发流程
FPGA开发流程是由一系列相关步骤组成的。
它可以分为前期设计环境的构建、FPGA及外围电路的设计、FPGA编程、系统烧写和调试等五个主要步骤。
一、构建设计环境
首先，需要构建FPGA的设计环境，安装设计软件，如Xilinx ISE、Quartus等，这些软件可以支持FPGA设计，建立设计环境，提供设计使用。
紧接着，对开发板进行硬件测试，检查硬件是否正常可用，以确保下一步无硬件问题，提高开发效率。
二、FPGA及外围电路设计
接下来进行FPGA及外围电路的设计，设计者可以根据具体需求，使用Verilog HDL或VHDL等语言编写FPGA及外围电路的原理图，经过仿真，验证无误后，进入下一步。
三、FPGA编程
在FPGA及外围电路设计完成后，就可以进行FPGA的编程，即将设计好的原理图编译为FPGA的可烧写文件，如.JED、.BIN等，此时可以使用烧录器进行FPGA编程，将编译加载到目标FPGA芯片中。
四、系统烧录
编程完成后，FPGA芯片可以正常工作，此时需要将系统烧录到FPGA上，使其和外围电路组成完整的系统，以满足应用需求。
五、调试
最后一步是进行系统的调试，这个步骤并不仅仅是测试芯片本身，而是测试整个系统的功能，确保系统能够按照预期工作。
通过以上步骤即可完成FPGA的开发。
FPGA开发基本流程包括：设计输入、设计仿真、设计综合...
FPGA开发基本流程包括：设计输入、设计仿真、设计综合、布局布线，它们的连接关系如图1 所示。
图1 FPGA 开发流程图
设计综合是整个FPGA 设计流程中一个重要的步骤，它将HDL 代码生成用于布局布线的网表和相应的约束。
而且随着新一代FPGA 芯片频率和密度的增长，时序收敛问题越来越严重，综合已经成为整个设计成败的关键。
通常芯片供应商的FPGA 软件中都包含综合功能，但它相对简单，不能适应新一代FPGA 芯片的发展，需要更加专业的综合工具来优化设计，Precision RTL 综合就是其中之一。
FPGA开发流程及的设计工具
09.03.2021
第2章
14
辅助设计工具
⊿ iMPACT iMPACT配置器可以完成配置文件的分割组合，配置文
件格式的转换，实现将配置文件下载到FPGA或相应的存 储器等功能。它的主要功能是下载、回读与校验配置数据， 调试配置过程中出现的问题。
⊿ 功耗仿真器(XPower) 功耗仿真器(XPower)是估计设计功耗的工具，帮助
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第2章
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IP核输入 ⊿IP核生成器提供了大量的成熟、高效IP核为用户所用。lP
核生成器可生成的IP核功能繁多，从简单的基本设计模块 到复杂的处理器等一应俱全。配合Xilinx网站的IP中心使 用，能大幅度减轻工程师的工作量，提高设计质量。 ⊿Core Generator可生成的IP核大致分为10大功能模块： 基本模块、通信与网络模块、数字信号处理模块、数学功 能模块、存储器模块、微处理器、控制器与外设模块、标 准与协议设计模块、语音处理模块、标准总线模块、视频 与图像处理模块等。这些功能涵盖了从基本设计单元到复 杂功能样机的众多成熟设计。而且每次ISE的升级补丁中 都会有IP核的升级，另外用户可以通过Xilinx的IP中心查 询更多的IP信息。 ⊿如果用户设计只是针对 FPGA应用的，使用IP核能避免重 复设计，缩短工程时间，提高工作效率。这些IP核是根据 Xilinx的FPGA器件特点和结构而设计，直接用Xilinx FPGA底层硬件原语描述，充分发挥了FPGA的功能，其实 现结果在面积和速度上都令人满意。
PCB系统设计人员设计电源系统功率。 ⊿ 在线逻辑分析仪(Chip Scope Pro)
在线逻辑分析仪(Chip Scope Pro)是Xilinx与Agilent 合作开发的FPGA在线片内信号分析工具，它的主要功能 是通过JTAG口，在线实时地读出FPGA的内部信号。
FPGA开发平台硬件系统设计及实现
研发设计 I RESEARCH DESIGN樓块图1系统总体设计框图近几年，随着FPGA (可编程逻辑器件）规模的日益增大， 我国数字电路设计取得了迅猛发展，硬件设计环境不断向实 用化、可靠化方向发展，为功能电路设计工作的有序开展提 供了硬件支持。
为此，如何科学设计和实现FPGA 开发平台 硬件系统、不断完善相关功能电路是相关软件开发人员必须思考和解决的问题。
1.系统总体设计FPGA 开发平台硬件系统主要由网 络模块、PS 2接口模 块和U S B 模块等模 块组成，系统总体 设计框图如图1所 示。
为了保证该系 统的运行性能，相关软件开发人员要重视对这些模块的设计与实现，为用户带 来良好的体验感。
1.1网络（D M 900A )模块电路设计网络（DM 900A )作为一种先进的接口芯片，充分利用 了以太网的应用优势，具有以下几种特征：①能够实现物理 层接口的全面集成；②内部含有FIFO 缓存，主要用于对大 量字节的接收和发送：③能够很好地兼容和支持不同类型的 主机工作模式；④在HP 证背景下，能够很好地实现自动翻 转功能和直接互联功能；⑤能够充分利用tcp /tp 加速器的应 用优势，避免CPU 承担过高的存储负担，从而实现对整机 运行性能的全面提高：⑥极大地缩短了读写时间。
总之，在 以太网控制器的应用背景下，相关软件开发人员要严格遵循 相关网络传输标准和要求，从而实现网速的提高和网络环境 的优化。
同时，在对网络模块电路进行科学设计的过程中， 确保该电路能够实现对相关接口的集成和应用，并采用接口 输入的方式将各种接口与芯片进行深度融合，以促进FPGA 开发平台硬件系统向智能化、自动化、信息化方向不断发展。
1.2USB 模块电路设计对于U S B 模块电路而言，为了保证其设计水平，相关软件开发人员要重 视对 CY 7C 68013A 芯片的使用，将 传输速度设置为摘要：随着社会经济水平的不断提高和信息时代的不断发展，FPGA (可编程逻辑器件）在集成电路领域中取得了良好的应用 效果，不仅有效扩大了编程器件电路的数量，还避免了定制电路的局限性，为更好地改进多种逻辑应用功能和结构发挥了 重要作用。
基于FPGA的数字电子时钟设计与实现.
课程设计 (论文说明书题目:基于 FPGA 的数字电子时钟设计院 (系 :信息与通信学院专学生姓名:学号:0900240115指导教师:职2012 年 12 月 25 日一、所用设备与器材1.1仪器设备使用仪器设备有 FPGA DE2-70开发板、 PC 机、信号发生器。
图 1 FPGA DE2-70开发板图二.系统方案2.1 设计思想利用数字电子技术、 EDA 设计方法、 FPGA 等技术,设计、仿真并实现一个基于 FPGA 的数字电子时钟基本功能, 其基本组成框图如图 1所示,振荡器采用ALTERA 的 DE2-70实验板的 50MHz 输出,分频器将 50MHz 的方波进行分频进而得到 1Hz 的标准秒脉冲,时、分、秒计时模块分别由二十四进制时计数器、六十进制分计数器和六十进制秒计数器完成,校时模块完成时和分的校正。
扩展功能设计为倒计时功能,从 59分 55秒至 59分 59秒,每秒亮一盏灯报时。
2.1.1课题背景20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高, 同时也使现代电子产品性能更进一步, 产品更新换代的节奏也越来越快。
20世纪 80年代末,出现了 FPGA(Field Progrommable Gate Array, CAE 和 CAD 技术的应用更为广泛,它们在 PCB 设计的原理图输入,自动布局布线及 PCB 分析, 以及逻辑设计,逻辑仿真布尔综合和化简等方面担任了重要的角色,为电子设计自动化必须解决的电路建模,标准文档及仿真测试奠定了基础。
硬件描述语言是 EDA 技术的重要组成部分, VHDL 是作为电子设计主流硬件的描述语言。
本论文就是应用 VHDL 语言来实现秒表的电路设计。
VHDL 语言是标准硬件描述语言,它的特点就是能形式化抽样表示电路结构及行为,支持逻辑设计中层次领域的描述,借用了高级语言的精巧结构简化电路描述,具有电路模拟与验证及保证设计的正确性,支持电路由高层向底层的综合变换,便于文档管理,易于理解和设计重用。
FPGA轻松学习用QuartusII通过原理图完成与门电路设计
FPGA轻松学习用QuartusII通过原理图完成与门电路设计打开QuartusII软件，程序主界面如下：1，新建一个工程点击File——>New Project Wizard，打开创建新工程向导，这里你将完成工程的基本设定选项。
1，Project name and directory——工程的名称与目录2，Name of the top-level design entity——顶层设计实体的名称3，Project files and libraries——项目文件与库4，Target device family and device——目标设备的族类5，EDA tool settings——EDA工具设定这里一般设定好工程名称和目录，顶层设计实体名称以及目标设备族类就可以了，其他的暂时直接使用默认项就可以了。
2，新建一个设计文件通过点击File——>New打开新建文件选择框，由于我们这里使用原理图描述实现的，则文件类型选择Design Files——>Block Diagram/Schematic File，就新建了一个原理图文件，将其保存起来，注意命名要跟前面设置的顶层设计实体名称相同。
3，编写设计文件接下来开始在文件中绘制原理图，这里首先完成与门的添加，点击左侧工具栏中的Symbol Tool按钮，打开Symbol选择框，选择primitives——>logic——>and2，点击OK后即可在原理图中添加一个2输入的与门了。
在同样通过Symbol Tool中的加入和primitives——>pin——>output加入输入和输出引脚，然后在原理图中把他们用Orthogonal Node Tool即导线连接起来，双击输入输出引脚，为他们设定好名字，pinA，pinB，pinC，就完成了原理图中的设计。
4，编译（分析综合）点击Processing——>Start——>Start Analysis & Synthesis，进行分析综合，就好像是对程序进行编译，等待片刻，如果没有错误，编译报告会输出出来。
FPGA培训课件
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
18
PORTS声明：
2023年12月30日星期六
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
19
DATA类型声明：
2023年12月30日星期六
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
20
assign语句：
2023年12月30日星期六
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
behavioral modeling, for the purpose of synthesis.
– Hardware is implied or inferred
– Synthesizable
Synthesis - Translating HDL to a circuit and then
optimizing the represented circuit
21
assign语句：
2023年12月30日星期六
全国大学生电子设计竞赛----FPGA培训
22
Always 语句：
If there are more than one behavioral
statement inside an always block, the
statements can be grouped using the
行，即在下一语句执行前该赋值语句完成执行。如下所示：
a l w a y s@ (A o r B o r C i n)
b e g i n
T 1 = A & B;
T 2 = B & C i n;
T 3 = A & C i n;
C o u t = T 1 | T 2 | T 3;
FPGA设计方案
FPGA课程设计题目：全天候温度纪录仪的设计与FPGA实现姓名：学号：院系：信息科学与工程学院专业：计算机技术摘要本设计有效的克服了传统的数字温度计的缺点，采用自上而下的设计思路，绘制出了系统结构流程图，最后又在硬件上通过对其进行调试和验证。
基于FPGA在Quartus II13.0软件下应用Verilog HDL语言编写程序,采用ALTRA公司Cyclone- IV系列的EP4CE40F23I7 芯片进行了计算机仿真，并给出了相应的仿真结果。
该电路能够实现很好的测温功能。
关键字：数字温度计；FPGA；Quartus II130.；Verilog HDL；EP4CE40F2317AbstractThis design effectively overcomes the traditional digital thermometer’s wea knesses and takes a top-down approach to design flow chart of system, and fi nally pass the circuits to the hardware to debug and verify it. This design is b ased on FPGA using Verilog HDL language to write program in Quartus II sof tware, adopting EP4CE40F23I7 chip of Cyclone- IV series of ALTRA company for computer simulation and at the same time showing the corresponding sim ulation result. This circuit is able to carry out excellent temperature- measurem ent function.KeyＷords:Digital thermometer；FPGA；Quartus II 13.0；Verilog HDL ；EP4CE40F2317目录一、设计要求 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 选题背景 (1)1.3 设计要求： (1)二、系统设计 (2)2.1 系统设计图 (2)2.2 系统设计说明 (2)三、硬件设计 (2)3.1 FPGA简介 (3)3.2 LCD1602液晶显示 (5)3.3 DS18B20温度传感器 (7)3.4 AT24C02读写模块 (9)3.5 按键模块设计 (10)四、软件设计 (11)4.1 Quartus II软件介绍 (11)4.2 系统架构图 (12)4.3 系统控制器 (12)4.4 系统调试 (13)五、代码附录 (13)5.1 顶层模块 (13)5.2 LCD驱动部分代码 (15)5.3 DS18B20驱动模块 (17)全天候温度纪录仪的设计与FPGA实现一、设计相关1.1 设计题目全天候温度纪录仪的设计与FPGA实现1.2选题背景当今电子产品正向功能多元化，体积最小化，功耗最低化的方向发展。
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2 Quartus II软件的使用、开发板的使用
本章将通过3个完整的例子，一步一步的手把手的方式完成设计。
完成这3个设计，并得到正确的结果，将会快速、有效的掌握在Altera QuartusII软件环境下进行FPGA设计与开发的方法、流程，并熟悉开发板的使用。
2.1 原理图方式设计3-8译码器
一、设计目的
1、通过设计一个3-8译码器，掌握祝组合逻辑电路设计的方法。
2、初步了解QuartusII采用原理图方式进行设计的流程。
3、初步掌握FPGA开发的流程以及基本的设计方法、基本的仿真分析方法。
二、设计原理
三、设计内容
四、设计步骤
1、建立工程文件
1）双击桌面上的Quartus II的图标运行此软件。
开始界面
2）选择File下拉菜单中的New Project Wizard，新建一个工程。
如图所示。
新建工程向导3）点击图中的next进入工作目录。
新建工程对话框
4）第一个输入框为工程目录输入框，用来指定工程存放路径，建议可根据自己需要更改路径，若直接使用默认路径，可能造成默认目录下存放多个工程文件影响自己的设计，本步骤结束后系统会有提示（当然你可不必理会，不会出现错误的）。
第二个输入框为工程名称输入框。
第三个输入框为顶层实体名称输入框，一般情况下保证工程名称与顶层实体名称相同。
设定完成后点击next。
指定工程路径、名称
5）设计中需要包含的其它设计文件，在此对话框中不做任何修改，直接点击next。
工程所需其它文件对话框
6）在弹出的对话框中进行器件的选择。
在Device Family框中选用Cyclone II，然后在Available device框中选择EP2C35F484C8,点击next进入下一步。
器件选择界面
7）下面的对话框提示可以勾选其它的第三方EDA设计、仿真的工具，暂时不作任何选择，在对话框中按默认选项，点击next。
第三方EDA工具选择
8）出现新建工程以前所有的设定信息后，点击finish完成新建工程的建立。
工程信息
2、建立图形设计文件
1）在创建好设计工程后，选择File下拉菜单中New菜单。
工程下新建设计文件
2）在New对话框中选择Device Design Files页下的Block Diagram/Schematic File，点击OK，出现原理图编辑窗口。
建立Block Diagram/Schematic File
原理图编辑界面
图形编辑器
3）在图形编辑器窗口的工作区双击鼠标左键，或点击图中的符号工具按钮，用鼠标点击单元库前面的“+”号，展开元件库，选择所需要的元器件，点击
OK按钮，所选的符号将显现在图形编辑器的工作区域。
元件库对话框
选择所需的元件
用库元件按原理图完成设计
设计好的原理图顶层文件
4）完成图形编辑的输入后，需要保存设计文件，该原理图文件作为本设计的顶层文件，注意顶层文件的名称要与工程名一致。
保存顶层文件
3、对设计文件进行编译
点击菜单栏中的Start compiler按钮进行设计文件的全编译。
如果文件有错，在软件的下方会提示错误的原因和位置。
整个编译完成，软件会提示编译成功。
编译
4、对设计文件进行仿真
1）创建一个波形文件，在File下拉菜单中选择New，选取对话框的Other File标签下的VectorWaveform File，点击OK，打开一个空的波形编辑器窗口。
建立一个仿真波形文件
波形文件设置界面
2）加入输入、输出端口，在波形编辑器窗口的左边端口名列表区双击，在弹出的菜单中选择Node Finder按钮。
Insert Node or Bus对话框
3）出现Node Finder界面后，在Filer列表中选择Pins：all，点击List，在Node Finder窗口出现所有的信号名称，点击中间的“》”按钮则Selected Nodes窗口下方出现被选择的端口名称，点击OK。
Node Finder对话框
Node or Bus 其他设置（暂不设置时点击OK）
波形编辑器中已加入的端口
5）制定输入端口的逻辑电平变化，最后保存该仿真波形文件，文件名与工程名相同。
波形编辑器工具栏
编辑输入端口波形
保存波形文件
6）进行仿真设置。
在软件中选择Assignments 下拉菜单下的setting命令，打开仿真器设置窗口。
设置菜单
选择Simulator Settings页面下的simulator mode下的Funtional，即做功能仿真，（也可选择simulator mode下的Timing，即做时序仿真，则下面的产生功能仿真网表文件可以跳过，直接Start simulation）然后点击OK 即可。
仿真设置
功能仿真（or时序仿真）设置
然后产生功能仿真网表文件，选择Processing下拉菜单下Generate Function Simulation，产生功能仿真网表；
产生功能仿真网表（功能仿真必做，时序仿真不需要该步）点击开始仿真的START按钮开始进行仿真：
运行仿真后的仿真结果
5 引脚分配
6 完整工程的编译
7 下载到目标器件
1）下载设置
2）下载
五、实验现象。