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1
目录
第
1
章
我的第一个
FPGA
工程
............................................................................................................................. 3
1.1.
概述
...................................................................................................................................................................... 3
1.2.
准备工作
............................................................................................................................................................ 3
1.3.
创建
FPGA
工程
............................................................................................................................................. 4
1.4.
拓展实验
.......................................................................................................................................................... 22
1.5.
解释
.................................................................................................................................................................... 24
第
2
章
我的第一个
Qsys
系统
............................................................................................................................. 27
2.1.
概述
.................................................................................................................................................................... 27
2.2.
准备工作
.......................................................................................................................................................... 27
2.3.
创建
Qsys
系统
.............................................................................................................................................. 27
2.4.
将
Qsys
系统整合到
Intel Quartus
软件工程中
................................................................................. 36
第
3
章
使用
System Console
与
FPGA
设计交互
........................................................................................... 41
3.1.
概述
.................................................................................................................................................................... 41
3.2.
准备工作
.......................................................................................................................................................... 41
3.3.
准备
DE10-Nano
开发板
........................................................................................................................... 41
3.4.
开启
System Console
之旅
........................................................................................................................ 42
第
4
章
我的第一个
HPS
系统
.............................................................................................................................. 50
4.1.
概述
.................................................................................................................................................................... 50
4.2.
准备工作
.......................................................................................................................................................... 50
4.3.
实例化硬核处理器系统
............................................................................................................................. 50
4.4.
在
Quartus
工程中集成
Qsys
系统
......................................................................................................... 64
第
5
章
使用
U-Boot
与
FPGA
设计交互
........................................................................................................... 77
5.1.
概述
.................................................................................................................................................................... 77
5.2.
准备工作
.......................................................................................................................................................... 77
5.3.
准备
Terasic DE10-Nano
开发板
............................................................................................................ 78
5.4.
使用
U-Boot
指令与
FPGA
设计交互
.................................................................................................. 82
5.5.
使用
U-Boot
应用与
FPGA
设计交互
.................................................................................................. 85
第
6
章
使用
Linux
与
FPGA
设计进行交互
..................................................................................................... 91
6.1.
概述
.................................................................................................................................................................... 91
6.2.
准备工作
.......................................................................................................................................................... 91
6.3.
准备
DE10-Nano
开发板
........................................................................................................................... 92
6.4.
准备
Linux
示例的材料
.............................................................................................................................. 97
2
6.5.
构建两个
devmem
程序来与
FPGA
设计进行交互
........................................................................ 97
6.6.
构建一个
Linux
应用程序来与
FPGA
设计进行交互
................................................................. 101
6.7.
加载设备树覆盖与
FPGA
设计进行交互
........................................................................................ 111
附录
.................................................................................................................................................................................. 118
联系友晶 ..................................................................................................................................................................... 118
3
第
1
章
我的第一个
FPGA
工程
1.1.
概述
本教程将向您演示如何创建Hello World的硬件工程:LED闪烁程序。这是一个简单的练习,
可以帮助您开始了解如何使用Intel Quartus软件进行FPGA开发。
在本章节中,您将学习如何编译Verilog代码,进行引脚分配,创建时序约束,然后对FPGA
进行编程,驱动开发板上8个绿色LED的其中一个。您将使用一个50MHz的时钟输入(来自
板载晶振)来驱动计数器,并将LED指定给其中一个计数器的输出位。
教程级别:初学者
1.2.
准备工作
◼ 硬件
⚫ Terasic DE10-Nano套件
基于 Cyclone V SoC FPGA 芯片,Terasic DE10-Nano 开发板为创客、loT 开发人员和教
育工作者提供可重配置的硬件设计平台。
◼ 软件
⚫ Intel Quartus Prime软件套件Lite版
此版本 FPGA 设计软件非常适合初学者,因为它可以免费下载而且不需要任何许可文
件。您可以通过链接:https://fpgasoftware.intel.com/?edition=lite 下载。
注:安装文件较大(几千兆字节),而且需要花费很长时间才能下载和安装。为了最大
限度减少下载时间和所需的磁盘空间,我们建议您只下载本练习中所需的项目。取消选
中的“Select All”, 仅选择 Quartus Prime 和 Cyclone V device support。如下图。
当下载并安装完 Intel Quartus 软件,您可以开始准备创建工程。
?
为什么
Intel Quartus
软件下载如此之大(请参考
1.5
章节的解释)
注:本文档中的截图基于 v17.0。使用较早版本或更高版本的 Intel Quartus 软件时,用
户体验可能有所差异。
4
图 1-1 Intel Quartus Prime 安装选项
1.3.
创建
FPGA
工程
步骤 1. 创建 Intel Quartus 软件工程
1a. 打开 Intel Quartus Prime 软件套件 Lite 版本
图 1-2 Intel Quartus Prime 软件窗口
5
1b. 打开 New Project Wizard
图 1-3 点击 New Project Wizard 按钮
1c. 在 Introduction 对话框下点击 Next
图 1-4 Introduction 对话框
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