高级 FPGA 教学实验平台实验指导书是一份详细的教程,专为学习者提供使用ALTERA QUATUSII 5.0进行逻辑设计的实践指导。该教材分为两大部分:ALTERA QUATUSII 5.0 的应用介绍和FPGA试验平台的功能与实验。
首先,章节一详细介绍了QUATUSII 5.0的设计流程,包括:
1. 概述:QUATUSII 5.0 是Altera公司针对可编程逻辑器件(PLD)设计的一款全面的工具,它是MaxPlusII系列的后续版本,提供了强大的设计、编译、仿真和下载能力。
2. 设计过程:
- 建立工程:指明如何在软件中初始化新项目,设置设计参数和目标。
- 建立设计:
- 原理图编辑:通过QUATUSII BLOCK EDITOR创建电路原理图,这是设计硬件电路的关键步骤。
- 文本编辑:QUARTUS II TEXT EDITOR用于编写硬件描述语言(HDL),如VERILOG、VHDL或AHDL,这些是描述电路行为的语言。
- 编译与综合:将设计转换为硬件实现,检查语法错误并优化逻辑。
- 仿真:利用软件模拟电路行为,测试设计的正确性。
- 设备分配:为设计选择合适的硬件平台,并配置输入/输出引脚。
- 程序下载:将设计下载到实际的FPGA器件中。
- 调试与逻辑分析:使用SIGNALTAP II 逻辑分析器进行深入调试,设置触发器以观察信号行为。
第二章则着重于FPGA试验平台的硬件配置,涵盖了各种接口和组件的介绍:
- LED、拨码开关、按键等用户交互设备,如七段数码显示器和功能键。
- 各种通信接口,如RS-232、PS/2、VGA、USB以及LCD接口,展示了平台的广泛连接能力。
- 存储器选项,如异步和同步SRAM、SDRAM以及高速闪存。
- 更高级的接口,如USB2.0接口,以及专门的编程和调试接口。
- 时钟源和电源管理,确保系统的稳定运行。
- 还有复位电路、扩展板接口等细节。
第三章是数字电路与数字系统实验部分,分为基础实验和接口控制器试验,涵盖多个实用的电子系统设计,如译码器、计数器、交通灯控制器、游戏机等,以及串口、LCD和VGA控制等接口的应用。
这份实验指导书旨在通过实际操作和理论结合的方式,帮助学习者掌握高级FPGA设计技巧,并熟悉各种硬件资源的使用,从而提升他们在实际项目中的设计和问题解决能力。