开拓者FPGA开发指南_V1.1.pdf

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ALIENTEK 开拓者FPGA开发指南 ALIENTEK PIONEER开发板教程 内容简介 前言 第一篇硬件篇 第一章FPGA简介 4 1.1FPGA的由来与特点 1.2FPGA的基木结构 1.3FPGA的设计流程 12 第二章实验平台简介. 2.1 ALIENTEI开拓者EP4ACE10开发板资源初探 17 2.2 ALIENTEI开拓者FPGA开发板资源说明 20 2.2.1硬件资源说明 20 2.2.2软件资源说明 26 2.2.3开拓者I0引胭分配 27 第三章硬件资源详解. 6 3.1开发板原理图详解 37 3.1.1 FPGA 37 3.1.2时钟输入 3.1.3JTAG接口 10 3.1.4时钟/复位/按键电路. 垂●● 40 3,1.5LED 4⊥ 3.1.6有源蜂鸣器. 3.1.7电容触摸按键 ..42 3.1.8数码管 ..42 ALIENTEK 开拓者FPGA开发指南 ALIENTEK PIONEER开发板教程 3.1.9RS232接口 43 3.1.10RS485接口 3.1.11VGA接口 3.1.12 MCU LCD模块接口. ●看 ···· 3.1.13 RGB LC)模块接口. 46 3.1.14红外接收头 47 3.1.15单总线接口 48 3.1.16 EEPROM 49 3.1.17实时时钟 49 3.1.18环境光传感器 .50 3.1.19AD/DA接口 50 3.1.2012S音频编解码. 51 3.1.21 SDRAM ··p 3.1.22以太网接口(RJ45). 52 3.1.23CAN接口 3.1.24USB串口/串口1选择接口 54 3.1.25USB串口 51 3.1.26OLBD/摄像头模块接口. 55 3.1.27SD卡接口.. 垂●● 56 3.1.28 SPI FLASH ,,56 3.1.29ATK模块接 57 3.1.30 WIRELESS模块接口 57 3.1.31引出I0口 58 ALIENTEK 开拓者FPGA开发指南 ALIENTEK PIONEER开发板教程 3.1.32FPGA电源设计 59 3.1.33电源這配器输入接口 3.1.34电源按键廾关 ,61 3.1.35电压转换电路. ,,61 3.1.36电源输入输岀接口.. 62 3.2开发板使用注意事项 63 3.3FPGA的学习方法 63 第二篇软件篇 66 第四章 Quartus I软件的安装和使用 67 4.1 Quartus i软件的安装 68 4.2 USB Blaster驱动安装. 4.3 Quartus ii软件的使用 77 4.3.1新建工程 77 4.3.2设计输入 85 4.3.3配置工程. 90 4.3. 分析与综合(编译). 92 1.3. 分型引脚. 91 1.3.6编译工程. 95 4.3.7下载程序.. 97 4.4 ignalTap il软件的使用 ⊥08 第五章 Modelsim软件的安装和使用.. 21 5.1 Modelsim的安装 .122 5.2 Modelsim的使用. ..,,.127 ALIENTEK 开拓者FPGA开发指南 ALIENTEK PIONEER开发板教程 5.2.1手动仿真 128 5.2.2自动仿真(联合仿真) 141 第三篇语法篇. 153 第六章 Verilog HDL语法 154 6.1 Verilog概述 155 6.1.1 Verilog简介 155 6.1.2为什么需要 Verilog 155 6.1.3 Verilog和VHDL区别 155 6.1.4 Verilog和C的区别 156 6.2 Verilog基础知识 156 6.2.1 Verilog的逻辑值 157 6.2.2 Verilog的标识符 157 6.2.2.1定义 ,⊥57 6.2.2.2规范建议. 158 6.2.3 Verilog的数字进制格式. 158 6.2. Verilog的数据类型 159 6.2.1.1寄存器类型 159 6.2.4.2线网类型. 159 6.2.4.3参数类型 ,,,,,,,,,,,,,159 6.2.5 Verilog的运算符 ,,,160 6.2.5.1算术运算符 160 6.2.5.2关系运算符 .160 6.2.5.3逻辑运算符.. .161 ALIENTEK 开拓者FPGA开发指南 ALIENTEK PIONEER开发板教程 6.2.5.4条件运算符 ..161 6.2.5.5位运算符 161 6.2.5.6移位运算符,. 162 6.2.5.7拼接运算符 ●看 162 6.2.5.8运算符的优先级. ,,,,,,163 6.3 Verilog程序框架 163 6.3.1注释 163 6.3.2关键字 164 6.3.3程序框架. 165 6.4 Verilog高级知识点 168 6.4.1阻塞赋值. 169 6.4.2非阻塞赋值. 169 6.4.3 assign和 always区别. 170 6.4.4带时钟和不带时钟的 always 170 6.4.5什么是1atch .171 6.4.6状态机 172 6.4.6.1 Mealy状态札 173 6.4.6.2 Moore状态机 173 6.4.6.3三段式状态机 .,,,,,,,,,,,,,,,,,,174 6.4.7模块化设计. ,⊥77 6.5 Verilog编程规范. 179 编程规范重要性.. .180 6.5.2工程组织形式.. .......,..180 ALIENTEK 开拓者FPGA开发指南 ALIENTEK PIONEER开发板教程 6.5.3文件头声明 180 6.5.4输入输出定义. 181 6.5.5 prameter定义. 181 6.5.6Wire/reg定义 182 6.5.7信号命名 182 6.5.8 always块描述方式 183 6.5.9 assign块描述方式 184 6.5.10空格和TAB 184 6.5.11注释 184 6.5.12模块例化. 184 6.5.13其他注意事项., 185 第四篇实战篇 186 第七章流水灯实验 187 7.1LED灯简介 ,,,,,188 7.2实验任务 188 7.3硬件设计. 189 7.4程序设计 189 7.5下载验证 193 第八章按键控制LED灯实验 196 8.1按键简介 197 实验任务 197 8.3硬件设计. 198 8.4程序设计 ALIENTEK 开拓者FPGA开发指南 ALIENTEK PIONEER开发板教程 下载验证 203 第九章按键控制蜂鸣器实验 206 9.1蜂鸣器简介.. 207 9.2实验任务. .207 9.3硬件设 208 9.4程序设计 209 9.5下载验证. 第十章触摸按键控制LED灯实验. 219 10.1触摸按键简介 220 10.2实验任务 221 10.3硬件设计 221 10.4程序设计 ) 10.5下载验证. 226 第十一章静态数码管显示实验 230 11.1数码管简介 231 11.2实验任务 232 11.3硬件没计. 233 11.4程序设计 234 11.5下载验证 240 第十二章动态数码管显示实验 243 12.1数码管动态显示简介. 244 12.2实验任务 ·帝 .245 12.3硬件设计 .245 ALIENTEK 开拓者FPGA开发指南 ALIENTEK PIONEER开发板教程 12.4程序设计 245 12.5下载验证. .257 第十三章IP核之PLL实验. 260 13.1 PLL IP核简介 .261 13.2实验任务. 262 13.3硬件设计. 262 13.4程序设计. 263 3.5下载验证 279 第十四章IP核之RMM实验. 283 4.1 RAM IP核简介 284 14.2实验任务 85 14.3硬件设计 285 14.4程序设计. 286 下载验证. 302 第十五章IP核之FIFO实验 305 15.1 FIFO IP核简介. 306 15.2实验任务. 307 15.3硬件没计 307 15.4程序设计 307 15.5下载验证 第十六章UART串口通信实验. 332 16.1UART串口简介 ·帝 .333 16.2实验任务 .335

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