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新手小白、初級入門都可以入手的FPGA開發(fā)板

FPGA學(xué)習(xí)交流 ? 2019-01-04 13:43 ? 次閱讀
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新手小白初級入門都可以入手的FPGA開發(fā)板,至芯科技ZX-2開發(fā)板




FPGA主芯片: ALTERA 公司Cyclone IV系列的EP4CE6E22C8。 Cyclone IV系列是ALTERA公司推出的被市場廣泛認(rèn)可的低成本 低功耗的FPGA系列。該芯片有6272個邏輯單元(LE), 270Kbits嵌入式存儲器,15個嵌入式18×18乘法器,2個通用 PLL,10條全局時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò),8個用戶IO塊,最大用戶IO個數(shù)為91。

板卡提供JTAG和AS兩種配置FPGA接口,JTAG方式主要用于板 卡調(diào)試,下載速度快,但程序不會寫入存儲器,掉電后需要重新 用JTAG下載后FPGA才能工作。AS方式可以將配置程序燒寫到非 易失存儲器中,掉電再次上電后FPGA可以從存儲器中讀取配置開 始工作。用戶可根據(jù)板卡上的絲印選擇對應(yīng)的配置接口連接下載 線進(jìn)行FPGA配置。

存儲器: ZX-2上有三種存儲器:SDRAM(hynix公司的 HY57V281620A,容量128Mbit),E2PROM(micochip的24LC64,容量64Kbit),F(xiàn)LASH(ST公司的M25P16,容量16Mbit)。其中M25P16是FPGA配置信息存儲芯片,板卡所用的FPGA型號芯片的配置文件大約2Mbit,剩余容量可供用戶使用。

電源:ZX-2板卡通過B型USB接口與PC機(jī)USB連接的5V電壓來供電,通過AMS1117芯片產(chǎn)生3.3V,2.5V,1.2V 三種電壓。

時(shí)鐘:ZX-2上有一個50M的晶體振蕩器,該時(shí)鐘通過專用時(shí)鐘管腳引入FPGA。FPGA內(nèi)部有2個通用PLL,該時(shí)鐘可以作為PLL的輸入時(shí)鐘用來生成所需要的其他頻率的時(shí)鐘。

USB-RS232接口:ZX-2板卡上的B型USB接口除了是供電接口外,也是USB-RS232模塊與PC進(jìn)行通信的接口。板卡選用Prolific公司生產(chǎn)的PL2303作為USB-RS232的轉(zhuǎn)換芯片,該器件作為USB-RS232雙向轉(zhuǎn)換器,一方面從主機(jī)接收USB數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為RS232信息流格式發(fā)送給外設(shè);另一方面從RS232外設(shè)接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)格式傳送回主機(jī)。這些工作全部由器件自動完成,開發(fā)者無需考慮固件設(shè)計(jì)。

VGA接口:VGA接口與FPGA直接使用電阻分壓進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,由FPGA產(chǎn)生8bit圖像數(shù)據(jù)信號和行場同步信號,可實(shí)現(xiàn)256色顯示。

PS2接口:ZX-2提供了一個PS2接口,可外接PS2接口的鼠標(biāo)和鍵盤,PS2直接引入了FPGA內(nèi)部,可以在FPGA內(nèi)部編寫代碼模塊來解析鼠標(biāo)或鍵盤的輸入信息。

AD/DA模塊:ZX-2板卡選用TI公司的TLC549和TLC5620作為AD和DA轉(zhuǎn)換芯片,其中TLC549可實(shí)現(xiàn)將電位器控制的電壓作為輸入的模擬信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,TLC5620可將FPGA輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓,并可在測量孔中測量實(shí)際轉(zhuǎn)換得到的電壓值。

7段數(shù)碼管顯示模塊:ZX-2提供了一個有6個7段數(shù)碼管的顯示模塊,F(xiàn)PGA通過譯碼芯片74HC138來控制數(shù)碼管的顯示。低電平時(shí)點(diǎn)亮對應(yīng)的顯示段。

輕觸按鍵:ZX-2提供了4個輕觸按鍵與FPGA相連,當(dāng)按鍵按下時(shí)輸入給FPGA低電平,松開按鍵時(shí)輸入給FPGA高電平。

蜂鳴器:當(dāng)FPGA輸出一定頻率的電平時(shí)蜂鳴器可以用來制作音樂播放器。

LED燈:ZX-2提供了4個LED燈與FPGA相連,F(xiàn)PGA輸出為低電平時(shí)點(diǎn)亮LED燈。

擴(kuò)展接口:擴(kuò)展接口為間距2.54mm的30 pin接插件,其中有5V,3.3V和地線各兩根,用戶可以用擴(kuò)展IO數(shù)為24。

至芯開發(fā)板設(shè)計(jì)思路從何而來?
借鑒四年來至芯三百多位畢業(yè)學(xué)員對開發(fā)板設(shè)計(jì)研發(fā)的意見以及使用經(jīng)驗(yàn)。
借鑒國內(nèi)近百所高等院校對至芯校內(nèi)培訓(xùn)內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)要求。

開發(fā)板質(zhì)量如何保證?
夏宇聞教授憑畢生之教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對板卡外設(shè)及教學(xué)視頻等資源嚴(yán)格審核。
李凡高級工程師憑畢生之研發(fā)經(jīng)驗(yàn),一線帶隊(duì),嚴(yán)格把握各研發(fā)環(huán)節(jié)。

與其他開發(fā)板相比,至芯有哪些優(yōu)勢?

硬件方面
同價(jià)位開發(fā)板,至芯唯一集成高品質(zhì)AD、DA模塊。
同價(jià)位開發(fā)板,至芯唯一大量使用三防漆,嚴(yán)格防潮防霉防靜電。
同價(jià)位開發(fā)板,至芯唯一免費(fèi)贈送ALTERA原裝下載器。
同價(jià)位開發(fā)板,至芯唯一反復(fù)上電1500次以上進(jìn)行電源穩(wěn)定性測試。
同價(jià)位開發(fā)板,至芯唯一可以動員上百位測試員,硬件質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

學(xué)習(xí)資源方面
至芯唯一持續(xù)推出開發(fā)板配套連載視頻進(jìn)階級教程,并同步推出入門級硬件測試實(shí)例,以此形成“高低搭配”,充分滿足不同層次客戶的需求。
至芯唯一重視Testbench的配套編寫,擁有完善的工程測試代碼,便于用戶查看仿真波形,提高學(xué)習(xí)、開發(fā)效率。
至芯擁有唯一的開放式專業(yè)學(xué)習(xí)論壇,有專職的資深工程師每天負(fù)責(zé)回答論壇提問。
至芯唯一將內(nèi)部夏宇聞教授絕密級培訓(xùn)視頻免費(fèi)公開,以此推進(jìn)至芯高校助學(xué)計(jì)劃。
至芯唯一使用Verilog 硬件描述語言直接驅(qū)動SDRAM,保證用戶可以從本質(zhì)上掌握SDRAM的讀寫時(shí)序,為之后DDR2、DDR3等的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

發(fā)貨清單:
ZX-2開發(fā)板 一套
altera下載線 一條
USB數(shù)據(jù)線 一條
開發(fā)板詳細(xì)資料以及配套教程

【售價(jià):221.00元】

作為全國最專業(yè)的FPGA人才培養(yǎng)基地,Altera的ATPP 合作成員,至芯科技(http://www.zxopen.com)致 力于整合FPGA的教學(xué)資源,為高校提供完整的FPGA教學(xué) 體系,提供最新的FPGA使用工具,提供最新的FPGA教學(xué)儀器,提供最實(shí)用的FPGA教學(xué)教程,長期重視與高校的 合作,定期在高校舉辦FPGA技術(shù)講座,為廣大師生傳播最新的FPGA知識。



基于ZX-2型FPGA開發(fā)板的串口示波器(一)

本實(shí)驗(yàn),為ZX-2開發(fā)板的綜合實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)利用ZX-2開發(fā)板上的ADC、獨(dú)立按鍵、UART等外設(shè),搭建了一個具備豐富功能的數(shù)據(jù)采集卡,ZX-2開發(fā)板負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到PC機(jī)上,PC端,利用強(qiáng)大的串口調(diào)試工具——串口獵人,來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收分析,并將數(shù)據(jù)分別以波形、碼表、柱狀圖的形式動態(tài)顯示出來,以讓使用者能夠直觀的看到ADC采集到的信號細(xì)節(jié)。同時(shí),用戶也可以使用串口獵人通過串口給下位機(jī)(FPGA)發(fā)送指令,下位機(jī)將對接收到的指令進(jìn)行解碼,然后依據(jù)解碼結(jié)果來配置FPGA中各個子模塊的控制寄存器,以實(shí)現(xiàn)通過串口控制FPGA中子模塊工作狀態(tài)的功能。

本實(shí)驗(yàn)中,涉及到的應(yīng)用模塊和知識點(diǎn)如下所示:
串口收發(fā)模塊的設(shè)計(jì)和使用;
串口收發(fā)模塊仿真模型的設(shè)計(jì);
串口簡單數(shù)據(jù)幀的解碼;
串口幀轉(zhuǎn)Memory Mapped總線的設(shè)計(jì);
Memory MappedSlave模塊的設(shè)計(jì);
線性序列機(jī)設(shè)計(jì)思想的應(yīng)用(ADC驅(qū)動);
獨(dú)立按鍵消抖的分析與實(shí)現(xiàn);
直接數(shù)字頻率合成(DDS)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);
使能時(shí)鐘對系統(tǒng)間模塊協(xié)調(diào)工作的重要性;
串口獵人的詳細(xì)使用;
完整系統(tǒng)的仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì);
頭文件在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用;

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