台湾友晶公司出版的DE2_FPGA_实验指导书是一本针对Altera FPGA DE2系列实验平台的入门级教程,该书旨在帮助用户通过一系列实验来掌握FPGA/SOPC的设计和应用。以下是根据所提供的文件内容提取的知识点:
1. 实验平台介绍:
- DE2-70实验平台:这是一个FPGA/SOPC入门级实验平台,由台湾友晶公司提供。
- FPGA芯片:本实验指导书专门针对使用Altera公司的FPGA芯片EP2C70F896C6进行实验设计。
2. 软件工具:
- Quartus II:实验指导书推荐使用Altera公司的Quartus II软件进行硬件设计和编译,具体版本为7.2或8.02.90版。
- USB-Blaster驱动:该书详细介绍了如何安装USB-Blaster驱动,这是Altera公司提供的用于下载和调试FPGA的硬件接口。
- 信号分析:书中还指导了如何使用逻辑分析仪SignalTap II来对信号进行实时观察和分析。
3. 实验内容:
- 第一个实验是设计一个3-8译码器,这是数字逻辑设计中的一个基础实验,旨在熟悉Quartus工程的建立和Verilog硬件描述语言(HDL)的设计。
- 第二个实验是设计一个二进制计数器,该实验不仅包含硬件描述设计,还涉及电路仿真以及如何在Quartus II软件中使用SignalTap II。
- 第三个实验是灯光控制实验,该实验利用FPGA对灯光进行控制,学习使用符号框图描述硬件。
- 第四个实验是设计移位寄存器,这个实验覆盖了使用MegaFunction配合符号框图描述和使用Verilog语言完成硬件描述设计的方法。
- 第五个实验涉及LCD显示,该实验指导用户如何建立SOPC系统,以及如何用Verilog语言完成顶层实体的设计,并进行Nios软件设计。
4. 实验步骤和技巧:
- 工程建立:书中详细讲解了在Quartus II中如何建立工程,这包括了解工程的结构和配置。
- 硬件设计:每个实验均涉及到硬件设计的环节,包括使用Verilog HDL或符号框图描述硬件逻辑。
- 电路仿真:指导用户如何进行电路仿真,这是验证硬件设计正确性的重要步骤。
- 顶层实体设计:对于包含SOPC系统的实验,书中讲解了如何设计和实现顶层实体。
- Nios软件设计:指导用户如何在SOPC系统中进行Nios处理器的软件设计。
5. 实验开发环境:
- DE2-70开发板的驱动安装和引脚分配:书中首先介绍了DE2-70开发板及其驱动的安装方法,这为后续实验打下基础。
- 引脚分配指导:为帮助用户正确连接外部设备,书中提供了DE2-70实验板引脚分配的一般性指导。
以上内容是基于提供部分的详细知识点整理,涵盖了FPGA实验指导的主要方面,包括开发环境的建立、硬件设计、仿真验证、以及特定实验的实施步骤。通过这些实验,初学者可以逐步掌握FPGA的基础知识和设计流程,最终能够独立设计和实现复杂的FPGA系统。