FPGA的最小硬件系统设计.docx

《FPGA的最小硬件系统设计》项目设计 项目名称：基于EP1K10TC100-3芯片 的最小硬件系统设计 姓 名：  蒋  流  洲 院 系：  应用技术学院 专 业： 09电子信息工程（应电应本） 学 号： 200915254137 指导教师：  徐  正  坤 完成时间: 2011 年 6 月 30 日 设计题目 基于 EP1K10TC100-3 芯片的 FPGA 最小系统设计 设计要求 1．原理图要合理规划，设计正确； 2．元件的布线布局要整洁美观； 3．覆铜、过孔等后期处理符合要求； 设计过程 1． 创建一个 PCB 项目工程环境，后缀为.PRJPCB； 2． 在 PCB 项目工程下面新建原理图文件； 3． 对原理图文件进行 ERC 检查，并改正错误地方； 4．进行封装检查； 5．在 PCB 项目工程下去新建 PCB 文件并导入文件； 6．对 PCB 的布局布线以及一些后期处理； 7．进行实训总结； 成绩 评定 指 导 教 师 评 语 成绩 评定 课 程 设 计 等 级 目 录 1 设计项目名称、内容与要求…………………………………… 1页 1.1 设计内容……………………………………………………… 1页 1.2 具体要求……………………………………………………… 1页 2 FPGA 最小系统硬件电路整体架构……………………………… 1页 2.1 系统总体原理框图与设计说明……………………………… 1页 2.2 最小系统原理图设计与PCB设计工具介绍…………………… 1页 3 FPGA 最小系统硬件电路原理图设计…………………………… 3页 3.1 基于Altium Designer 的原理图设计流程………………… 3页 3.2 单元电路原理图分析与设计………………………………… 3页 3.3 FPGA 最小系统整体电路原理图与元器件清单…………… 5 页 4 FPGA 最小系统电路 PCB 板设计……………………………… 6 页 4.1 基于Altium Designer 的PCB 设计流程………………………6页 4.2 最小系统电路PCB 板设计…………………………………… 7页 4.3 FPGA 最小系统硬件电路整体PCB 版图………………………12 页 5 总结（Closing） ……………………………………………… 12页 参考书目（Reference）：…………………………………………12页 附录（Appendix）：……………………………………………… 13页 1 设计项目名称、内容与要求 1.1 设计内容 Altium Designer中以设计项目为中心，一个设计项目中可以包含各种设计文 件，如原理图SCH 文件，电路图PCB 文件及各种报表，多个设计项目可以构成 一个Project Group（设计项目组）。因此，项目是Altium Designer工作的核心，所有 设计工作均是以项目来展开的。完成FPGA 最小EP1K10TC100-3芯片的系统的 PCB 、原理图的设计。 1.2 具体要求 ﹝1﹞ 掌握FPGA开发板的六大组成部分的设计。 ﹝2﹞ 初步掌握Altium Designer 的使用，设计流程。 ﹝3﹞ 掌握 Altium Designer 的高级设计方法。 ﹝4﹞ 完成FPGA 最小EP1K10TC100-3芯片系统的PCB 、原理图的设计。 ﹝5﹞ 学习调试方法；探讨 FPGA最小EP1K10TC100-3芯片系统设计。 ﹝6﹞ FPGA的开发流程及设计方法。 2 FPGA 最小系统硬件电路整体架构 2.1 系统总体原理框图与设计说明 ﹝1﹞ 原理框图 ﹝2﹞ 电源电路采用 LT1086-3 芯片和 LT1587-芯片，将输入的电压+5V 直流转换 为电压为+3V 和+1.5V 电源，复位电路采用高低电平控制； ﹝3﹞ 显示电路采用依次显示的 6 个 7 端数码管进行显示； ﹝4﹞ 下载电路采用 JTAG 模式进行计算机与芯片之间的数据传递；外部时钟电路 将产生频率可调的秒脉冲信号。 2.2 最小系统原理图设计与PCB设计工具介绍 在Altium Designer中进行原理图设计的具体步骤如下。 2.2.1 新建PCB项目及原理图文件 Altium Designer中的设计是以项目为单位的，通常一个PCB设计项目中包含 原理图文件和PCB 文件，在进行原理图设计前，需要创建一个PCB设计项目，然 后再在新建的PCB项目中添加空白原理图文档，当打开新建的原理图文档时，系 统会自动进入原理图编辑界面。 2.2.2 设置原理图编辑界面的系统参数和工作环境 为适应不同用户的操作习惯，以及不同的项目的原理图格式需求，Altium Designer允许用户设置原理图编辑界面的工作