FPGA 实训班课程规划
1.目的：1）掌握 FPGA 内外部基础知识；2）掌握常用模块使用；3）能独立做个 FPGA项目
2.上课方式：理论 30-*+实践加项目 50-*。
一阶段：基础知识讲解
知识点1：FPGA 介绍、产品演示、应用领域、发展前景
知识点2：FPGA 开发平台电路分析
知识点3：基于 HDL 的 FPGA 设计流程、关键步骤的实现；
知识点4：QuantusII 软件的安装，基于 Altera 的 QuantusII 软件开发流程及应用实例；
知识点5：LED 控制 VHDL 程序与仿真
知识点6：FPGA 升级方式,Altera FPGA 配置方式及升级方式（针对 cyclone IV 器件）
实验：工具、软件使用。
第二阶段：Verilog HDL 语言
知识点1：Verilog HDL 语法详细讲解；
知识点2：Verilog HDL 模块应用（创建、分析等）；
知识点3：状态机的使用技巧；
1）一段式、二段式、三段式状态机的应用及优缺点。常用二段与三段式。
2） 一段式、二段式、三段式状态机软件设计。
知识点4：基于Modelsim仿真工具使用
1) 基于Modelsim_ase前仿真与后仿真工具的使用技巧；
2) 基于Modelsim _SE前仿真与后仿真工具的使用技巧；
知识点5：基于SignalTap_II逻辑分析仪使用技巧（Quartus II软件自带）；
1）SignalTap_II逻辑分析仪配置规则
2）SignalTap_II逻辑分析仪使用原理
知识点6：基于逻辑分析仪及示波器的使用技巧（仪器使用）；
知识点7：基于Verilog HDL语言的编程规范
实验：
1、基于流水灯实验。
2、数码管显示实验（动态显示，静态显示，秒表）
3、按键消抖（边沿检测去抖法）
4、PWM等模块
5、双向IO实验
6、通过JTAG固化程序到EPCS的方法
第三阶段：模块构建和实验阶段
知识点 1：UART 模块；
1）常用通信协议分类及其特征介绍：同步、异步
2）硬件设计原理图分析
3）用状态机写串口通信程序框架（软件设计）
知识点 2：IIC 模块；
1）24C04存储原理讲解。
2）IIC协议读、写、擦除时序讲解。
3）24C04电路硬件设计
4）IIC协议的软件设计讲解（用三段式状态机）。
5）逻辑分析仪调试程序与Modelsim仿真程序。
知识点 3：VGA 模块实验模块实验（彩条、文字，图片显示，动态小绿人）；
1）VGA原理图分析，模数转换原理。
2）VGA时序解析
3）新VGA时序标准
4）汉字及图片取模软件的应用
5）BmpToMif应用
6）ROM内部存储机制讲解
7）软件设计：彩条、文字，图片显示（黑白与彩色图片显示），动态小绿人
知识点 4：锁相环PLL倍频、分频实验；
1）锁相环PLL倍频、分频原理
2）倍频与分频设置
3）相位偏移计算方法
4）仿真所输出的频率
5）输出的频率在板子上测试
知识点 5：基于 FIFO 的串口实验；
1）FIFO原理介绍
2）FIFO配置
3）FIFO 的串口实验软件设计
知识点 6：单/双口 RAM、ROM 等模块实验；
1）单/双口 RAM、ROM原理介绍
2）单/双口 RAM配置
3）单/双口 ROM配置
4）设计出8051系统，
5）8051系统布线布局，在该系统上跑流水灯程序。
知识点 7：SDRAM（H57V2562GTR）读写，通过串口显示数据；
1）SDRAM原理的介绍
2）SDRAM数据手册的讲解
3）SDRAM硬件电路的设计
4）SDRAM软件的设计
知识点 8：SPI原理接口和从SD卡读取图片数据并显示；
1）SPI协议讲解
2）SD卡原理讲解
3）FATFS文件系统讲解
4）移置文件系统
5）从SD卡内读图片数据显示或音频信号播放
知识点 9：Verilog HDL 实现复杂逻辑设计及构建 testbench 的方法及技巧；
知识点 10：针对FPGA器件的代码面积与速度的优化方案；
第四阶段：SOPC 和Qsys 片上系统设计
知识点 1：SOPC 和 Qsys 系统设计介绍；
知识点 2：Nios II 软核简介、基本概念；
知识点 3：SOPC 和 Qsys 硬件设计与开发；
知识点 4：SOPC 和 Qsys 软件设计与开发（在eclipse用 C 语言）；
知识点 5：基于SOPC 和Qsys 系统的 IP 设计(图形及硬件语言设计方式)
1）hello world打印
2）LED灯输出
3）定时器设计
4）中断设计
5）串口设计。
知识点 6：μCOS_II在Nios II上的移植
1.目的：1）掌握 FPGA 内外部基础知识；2）掌握常用模块使用；3）能独立做个 FPGA项目
2.上课方式：理论 30-*+实践加项目 50-*。
一阶段：基础知识讲解
知识点1：FPGA 介绍、产品演示、应用领域、发展前景
知识点2：FPGA 开发平台电路分析
知识点3：基于 HDL 的 FPGA 设计流程、关键步骤的实现；
知识点4：QuantusII 软件的安装，基于 Altera 的 QuantusII 软件开发流程及应用实例；
知识点5：LED 控制 VHDL 程序与仿真
知识点6：FPGA 升级方式,Altera FPGA 配置方式及升级方式（针对 cyclone IV 器件）
实验：工具、软件使用。
第二阶段：Verilog HDL 语言
知识点1：Verilog HDL 语法详细讲解；
知识点2：Verilog HDL 模块应用（创建、分析等）；
知识点3：状态机的使用技巧；
1）一段式、二段式、三段式状态机的应用及优缺点。常用二段与三段式。
2） 一段式、二段式、三段式状态机软件设计。
知识点4：基于Modelsim仿真工具使用
1) 基于Modelsim_ase前仿真与后仿真工具的使用技巧；
2) 基于Modelsim _SE前仿真与后仿真工具的使用技巧；
知识点5：基于SignalTap_II逻辑分析仪使用技巧（Quartus II软件自带）；
1）SignalTap_II逻辑分析仪配置规则
2）SignalTap_II逻辑分析仪使用原理
知识点6：基于逻辑分析仪及示波器的使用技巧（仪器使用）；
知识点7：基于Verilog HDL语言的编程规范
实验：
1、基于流水灯实验。
2、数码管显示实验（动态显示，静态显示，秒表）
3、按键消抖（边沿检测去抖法）
4、PWM等模块
5、双向IO实验
6、通过JTAG固化程序到EPCS的方法
第三阶段：模块构建和实验阶段
知识点 1：UART 模块；
1）常用通信协议分类及其特征介绍：同步、异步
2）硬件设计原理图分析
3）用状态机写串口通信程序框架（软件设计）
知识点 2：IIC 模块；
1）24C04存储原理讲解。
2）IIC协议读、写、擦除时序讲解。
3）24C04电路硬件设计
4）IIC协议的软件设计讲解（用三段式状态机）。
5）逻辑分析仪调试程序与Modelsim仿真程序。
知识点 3：VGA 模块实验模块实验（彩条、文字，图片显示，动态小绿人）；
1）VGA原理图分析，模数转换原理。
2）VGA时序解析
3）新VGA时序标准
4）汉字及图片取模软件的应用
5）BmpToMif应用
6）ROM内部存储机制讲解
7）软件设计：彩条、文字，图片显示（黑白与彩色图片显示），动态小绿人
知识点 4：锁相环PLL倍频、分频实验；
1）锁相环PLL倍频、分频原理
2）倍频与分频设置
3）相位偏移计算方法
4）仿真所输出的频率
5）输出的频率在板子上测试
知识点 5：基于 FIFO 的串口实验；
1）FIFO原理介绍
2）FIFO配置
3）FIFO 的串口实验软件设计
知识点 6：单/双口 RAM、ROM 等模块实验；
1）单/双口 RAM、ROM原理介绍
2）单/双口 RAM配置
3）单/双口 ROM配置
4）设计出8051系统，
5）8051系统布线布局，在该系统上跑流水灯程序。
知识点 7：SDRAM（H57V2562GTR）读写，通过串口显示数据；
1）SDRAM原理的介绍
2）SDRAM数据手册的讲解
3）SDRAM硬件电路的设计
4）SDRAM软件的设计
知识点 8：SPI原理接口和从SD卡读取图片数据并显示；
1）SPI协议讲解
2）SD卡原理讲解
3）FATFS文件系统讲解
4）移置文件系统
5）从SD卡内读图片数据显示或音频信号播放
知识点 9：Verilog HDL 实现复杂逻辑设计及构建 testbench 的方法及技巧；
知识点 10：针对FPGA器件的代码面积与速度的优化方案；
第四阶段：SOPC 和Qsys 片上系统设计
知识点 1：SOPC 和 Qsys 系统设计介绍；
知识点 2：Nios II 软核简介、基本概念；
知识点 3：SOPC 和 Qsys 硬件设计与开发；
知识点 4：SOPC 和 Qsys 软件设计与开发（在eclipse用 C 语言）；
知识点 5：基于SOPC 和Qsys 系统的 IP 设计(图形及硬件语言设计方式)
1）hello world打印
2）LED灯输出
3）定时器设计
4）中断设计
5）串口设计。
知识点 6：μCOS_II在Nios II上的移植
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