FPGA设计与QUARTUS II教程:西安交大SOC中心

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“FPGA设计及QUARTUS II教程,涵盖了IC设计概述、可编程逻辑器件原理、FPGA设计流程以及QUARTUS II软件的使用介绍,由西安交大SOC设计中心的沈云红提供。” 本教程主要围绕FPGA(Field-Programmable Gate Array)设计与QUARTUS II软件的应用展开,适合对数字电路设计感兴趣的工程师和学生学习。FPGA是一种可编程的集成电路,允许用户根据需求自定义其内部逻辑结构,广泛应用于各种领域,如通信、图像处理和嵌入式系统。 首先,教程介绍了IC(Integrated Circuit)设计的概览。遵循摩尔定律,IC的集成度每18个月翻一番,这得益于晶圆尺寸的增大、设计方法和工具的改进以及器件尺寸的不断缩小。IC的发展趋势有两个方向:一是追求超高速、超高集成度,二是利用现有的成熟技术开发专用集成电路(ASIC)。 接着,教程强调了IC设计的主要要求:设计时间、设计正确性、设计成本、产品性能和可测性设计。设计时间直接影响产品的市场竞争力,而正确性是设计的基础,一旦设计完成后发现问题,将造成高昂的代价。设计成本包括设计费用和生产费用,通过优化芯片面积来降低成本。产品性能则依赖于器件选择和布局布线。最后,可测性设计是必不可少的,引入测试电路有助于发现潜在问题,尽管会占用一部分芯片面积,但能节省大量后期测试成本。 进入FPGA设计部分,教程涵盖了可编程逻辑器件(PLD)的基本原理,这些器件允许用户根据需要配置其内部逻辑,提供了极大的灵活性。FPGA设计流程一般包括逻辑设计、综合、布局布线和功能仿真等步骤。 最后,QUARTUS II是Altera公司的一款强大的FPGA设计软件,提供了从设计输入、逻辑综合、布局布线到编程下载的完整解决方案。教程会简要介绍QUARTUS II的使用,帮助学习者掌握如何通过该工具实现FPGA的设计和验证。 这个教程将带领学习者深入了解FPGA设计的核心概念,并通过QUARTUS II的实际操作提升设计能力,对于想要进入FPGA领域的初学者来说是一份宝贵的资源。