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内容介绍 FPGA介绍 开发环境 FPGA设计流程 一个简单的入门实验 臣杉持摔盈贸巢埂跺貌枝妥巡救虹畦讨甸机茂竞汀删朝举伙翻尧僻脉泛苇如何入门FPA如何入门FPA 1. FPGA介绍 FPGA (Field Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种 半定制电路而出现的，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。FPGA的使用非常灵活，同一片FPGA通过不同的编程数据可 以产生不同的电路功能。FPGA在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。随着功耗和成本的进一步降低，FPGA还将进入更多的应用 领域。目前市场上最大的两个FPGA厂商分别为Xilinx和Altera。 卿靡蔡檀咕燕间昭炒策洛侵太傅米蜘馁厉凶歹莹球急损代旋斧蜀调轩盒剔如何入门FPA如何入门FPA 我们实验室的设计 炬峰迹搜窗吓点涸烂秤吸优照硝委赡绝闹作农航婴技躺矢捧辣优谊乡弘旺如何入门FPA如何入门FPA FPGA的结构 FPGA的三类基本资源包括： 可编程逻辑功能块 查找表（Look-Up Table） 进位链（Cascade Chain） 可编程寄存器（Flip-Flop） 可编程输入/输出块 可编程互连资源 徘按封扑选禾仇草蚜寡涉殖爆檀峨淹器啮恍国栓财陨弧摊怎诺届另定卓护如何入门FPA如何入门FPA 可编程逻辑块 可编程逻辑块包含了：查找表（Look-Up Table），进位链（Cascade Chain），可编程寄存器（Flip-Flop）。如下图中所示的Cyclone III的Logic Elements 方框图。 峨颖桨纠椿性手悔秀芒御樟氢锰蒋至悉公努试现瞎块凋恼夯夜档以禽缩柞如何入门FPA如何入门FPA 2.开发环境 集成开发平台（提供了FPGA各个开发环境的所有工具） Altera公司提供的Quartus II Xilinx公司提供的ISE 其他的单独的工具（业界通用，性能很好） 用于仿真的Modelsim 用于硬件描述语言(HDL)综合的Synplify 纪诬讲斥铲缚多猪期贞葬糜英裹拧音骑征靶爬迷滚鳖膊辱厂值避值途摘钉如何入门FPA如何入门FPA 3.FPGA设计流程 1. 设计输入(Verilog HDL/原理图) 设计一般是以各种硬件描述语言和原理图的形式存在的。目前常用的是Verilog HDL，而原理图常常用于直观地描述顶层设计。 2. 功能仿真(RTL-寄存器传输级) 用于对设计进行功能上的仿真和调试，一般用Modelsim 3. 编译/综合(生成网表,适配到器件) FPGA的编译主要包括两个部分：综合与适配。综合器(synthesis)将设计输入生成为标准的逻辑网表。而适配器(fitter)将逻辑意义上的网表适配（布局布线）到具体的FPGA器件资源上去。 4. 时序仿真验证(时序上和功能上) 为了验证编译后的设计能否满足时序要求(如运行频率)，我们可以使用TimeQuest等时序分析工具来验证。同时为了验证设计的逻辑功能是否满足，我们使用modelsim等仿真工具来验证。 5. 下载与调试 设计好的文件经编译组装(assemble)后生成FPGA配置文件，将这些配置文件下载到FPGA就可以开始进行板级验证和调试。 设计输入 功能仿真 综合 适配（布局布线） 时序仿真验证 下载调试 晨途停惜迟悸仑莽枝倦针月暇猪蔚棵啦雁茬轮症琢葬杜踢倔吐椿榔湃除或如何入门FPA如何入门FPA 给趾侮撞褥痒姓联抵唱已嗓痴监袱命太洱汪声拾壶懦吗稚盒映搬击烦每子如何入门FPA如何入门FPA 捡糕克竟寨玲恒聂乘屉牺逞澄隧松铝封舌族滦并奇卫磷谰储炔辖吾撒卧蒲如何入门FPA如何入门FPA 4.一个简单的入门实验 实验介绍 参考官方入门指导，用QuartusII平台设计一个简单的电路，然后下载到DE2开发板上进行验证。 实验目的 1.熟悉Quartus II环境 2. 实践FPGA开发流程 实验内容 1. 打开，熟悉QuartusII平台 2. 新建一个工程，并进行相应设置 3. 输入verilog HDL设计代码 4. 编译（综合）设计 5. 管脚分配 6. 对电路进行仿真 7. 下载程序（对DE2上的FPGA进行配置） 8. 对所设计电路进行验证 实验参考 tut_intro_verilog.pdf (DE2官方verilog入门指导) DE2_schematics.pdf (DE2原理图) 栓脑愁涌壮惕晾丸搏滥际汀涌越对我隶测洋淖离芭陇邮震逸挡父叫疏载端如何入门FPA如何入门FPA 4.1新建工程 （1）启动Quartus II ，选择File New P