基于ep2c8fpga教学实验板设计与实现word格式论文.docxVIP

优秀毕业论文 精品参考文献资料 摘 要 随着电子信息技术的发展和电子工艺的不断改进，从早期可以完成简单数字逻辑功 能的可编程阵列逻辑（ PAL）和通用阵列逻辑（GAL）到后期的复杂可编程逻辑器件 （CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA），可编程逻辑器件（PLD ）的发展日新月异。以 Altera 、Xilinx 和 Lattice 为首的各大 IC 厂商 CPLD/FPG A 器件推陈出新，器件密度越来 越高，速度越来越快，逻辑资源越来越丰富，凭借优异的性能成为目前电路设计研究领 域的热点。对于广大工科学生和设计人员来说，嵌入式集成电路的学习和工程项目的研 发离不开工程实践，这就需要硬件开发平台的支持。 本文研究的重点是设计一块以 Altera 公司 CycloneI I 系列芯片 EP2C8Q208C8 为核心 的 FPGA 教学实验板。文章从需求分析和总体设计方案出发，详细描述了电路原理图设 计、存储器和外围芯片选型以及 PCB 设计与实现，并对实验板进行相关功能测试与验证。 该实验开发板采用模块化的设计思路，分为核心板和扩展板。核心板主要包括电源模块、 时钟模块、复位模块、配置电路模块、 SRAM 和 SDRAM 模块、JTAG 和 ASP 接 口 等 ； 扩展板接口丰富，方便进行实验和二次开发，其主要包括 LED、数码管、拨码开关、按 键、点阵模块接口、LCD 1602 接口、A/D 和 D/A 模块、PS/2 接口、VGA 接口等。其中 大多数器件管脚独立，便于扩展。系统的时钟频率为 50MHZ，在设计过程中充分考虑了 电磁兼容性、信号完整性与功耗问题，合理布局布线，确保实验板具有可靠的性能。开 发板采用与 EP2C8 系列 FPGA 相匹配的配置芯片 EPCS4，有 JTAG 和 ASP 两种下载接 口方便用户选择，用 USB-Blaster 电缆便可实现实验板与电脑连接，通过 led 指示灯可查 看下载情况，操作简单。用户在此平台上可进行基础性、扩展性实验和简单工程实践， 便于学习应用 FPGA 和 SOPC 技术。 最后，通过 VGA 彩色信号显示实验、LCD 1602 显示实验、Nios II 软核实验 3 个具 体实例调试实验板的部分模块功能。经过调试可以得到预期设计的实验结果，实验板运 行稳定可靠，能够满足高校教学和简单开发设计的需要。 关键词：EP2C8Q208C8，教学实验板，高速电路 PCB，VGA 显示，Nios II Abstract With the development of elect ronic information technology and continuous improvement of elect ronic technology, programmable logic devices (PLD) are changing with each passing day, from the programmable array logic (PAL) and genera l array logic (GAL) which is able to complete simple digital logic funct ion at early phase to the later complex programmable logic device (CPLD) and field programmable gate array (FPGA) which can operate large-scale complicated combination and sequential logic nowada ys. All IC firms leading by Altera, Xilinx and Lattice make the CPLD/FPG A better and better, the density of devices is much greater, the speed is much faster, logical resources are more and more abundant, becoming the current hot point in the field of circuit design and research because of its outsta nding performa nce. For the great majority of students of engineer ing and designers , engineer ing practice is indispensable t