FPGA设计入门与QUARTUS II实战教程

本教程由西安交通大学SOC设计中心的沈云红教授提供，专注于FPGA设计及其QUARTUS II工具的介绍。教程首先概述了集成电路（IC）的发展历程，强调了摩尔定律对IC快速发展的推动，如晶圆尺寸增大、设计技术进步、设计工具革新以及器件尺寸的缩小。IC设计领域有两个主要发展方向：一是通过微细加工技术提升电路的速度和集成度，二是利用成熟工艺发展专用集成电路（ASIC）。 设计一个高性能的IC需要考虑多个关键因素。首先，设计时间对于费用和市场竞争力至关重要，因为它直接影响到产品的上市速度。其次，设计的正确性是基石，因为一旦设计完成且发现错误，修改成本高昂且可能导致丧失市场机会。设计成本包括设计费用和生产成本，通过优化芯片面积来降低总成本是常见的策略。产品性能主要取决于器件结构和电路设计，尤其是在深亚微米技术中，高效的布局和布线对性能提升显著。 此外，可测性设计也是不可或缺的一部分，为了确保产品质量，设计师必须在设计中引入测试电路，尽管这会占用部分芯片面积，但测试环节的投入占据了整个设计过程中超过50%的时间和费用。教程还涵盖了QUARTUS II，一个广泛使用的FPGA设计工具，它提供了从原理图输入到功能验证的一整套流程，包括逻辑编译、布局布线、时序分析和仿真，以帮助设计师实现高效且可靠的FPGA设计。 通过学习本教程，学生和工程师将能够掌握FPGA的基础知识，了解如何运用QUARTUS II进行设计，并理解如何在实际项目中平衡各种设计要素以实现最佳结果。沈云红教授的联系信息可供有兴趣者进一步交流和学习。