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开始学习FPGA,在这里记录学习过程

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出0入0汤圆

发表于 2010-9-8 13:28:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
准备开始学习FPGA,已选好型号和开发板。黑金FPGA开发板(据说这款板子是咱哈尔滨人设计的),芯片型号EP2C8Q208C8N。在这里记录学习过程。
开发版配置如下:
【核心板配置】
    核心板配置的FPGA芯片是Cyclone II系列的EP2C8Q208C,具有8256个LEs,36个M4K RAM blocks (4Kbits plus 512 parity bits),同时具有165,888bit的RAM,支持18个Embedded multipliers和2个PLL,资源配备十分丰富。
    核心板同时配备了64Mbit的SDRAM,对于运行NIOS软核提供了有力的保障,这款芯片为时钟频率有143MHz。
    20M的有源晶振,他是整个系统的时钟源泉;4个LED对于调试来说更是提供了很多方便;复位按键,重新配置按键,配置指示灯一个也不能少;同时支持AS模式和JTAG模式。
    除此以外,核心板一个更大的特点是它可以独立于底板单独运行,为此配备了5V的电源接口,高质量的红色开关,为了安全还加入了自恢复保险丝。当然扩展口是不能少的,除了SDRAM占用的38个IO口外,其他100个IO全部扩展出来,为大家可以进行自我扩展实验做好了充分的准备。

【下扩展板配置】
    为了让FPGA发挥它的强大功能,黑金开发板为其设计一款资源丰富的下扩展板(之所以叫下扩展板,是因为我们后续还会有上扩展板)。下面我们就来简单介绍一下下扩展板的资源配置。

支持网络功能,配置ENC28J60网口芯片。ENC28J60是Microchip Technology(美国微芯科技公司)推出的28引脚独立以太网控制器。目前市场上大部分以太网控制器的封装均超过80引脚,而符合IEEE 802.3协议的ENC28J60只有28引脚,既能提供相应的功能,又可以大大简化相关设计,减小空间;
支持USB功能,配置CH376芯片。CH376 支持USB 设备方式和USB 主机方式,并且内置了USB 通讯协议的基本固件,内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件,内置了SD 卡的通讯接口固件,内置了FAT16和FAT32 以及FAT12 文件系统的管理固件,支持常用的USB 存储设备(包括U 盘/USB 硬盘/USB 闪存盘/USB 读卡器)和SD 卡(包括标准容量SD 卡和高容量HC-SD 卡以及协议兼容的MMC 卡和TF 卡);
支持板载128*64的点阵LCD。ST7565P控制芯片,内置DC/DC电路,通过软件调节对比度。该芯片支持,并口和串口两种方式;
支持实时时钟(RTC),配置DS1302芯片。DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后背电源双电源引脚,同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力;
支持EEPROM,配置了24LC04芯片。24LC04是512*8bit的EEPROM,支持IIC接口;
支持PS/2接口,可以实现PS/2接口的键盘和鼠标;
支持RS232串行接口,可以实现串口数据的发送和接受;
支持6位共阳数码管,可实现动态扫描;
5个独立按键,可以与液晶配合,构造完美的人机界面;
支持VGA接口, 每一个色线都有3位的色彩 分别为 红, 绿,蓝。R、G、 B 信号不同的组合可以显示出8种颜色;
支持蜂鸣器,支持简单的音乐播放;
4个LED,可实现流水灯等试验;


    开发板的大体情况就是这样。我会把学习过程的每一步都记录在本贴上,打算先学习一下Nios II内核,然后再学习VHDL语言。

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

知道什么是神吗?其实神本来也是人,只不过神做了人做不到的事情 所以才成了神。 (头文字D, 杜汶泽)

出0入0汤圆

发表于 2010-9-8 13:38:25 | 显示全部楼层
期待你的学习笔记

出0入0汤圆

发表于 2010-9-8 13:57:02 | 显示全部楼层
关注。

出0入0汤圆

发表于 2010-9-8 14:03:24 | 显示全部楼层
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出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-9-8 15:07:10 | 显示全部楼层
首先安装软件,这里使用Quartus II 9.0和Nios II 9.0 IDE两个软件。Quartus II 9.0用于构建Nios II内核;Nios II 9.0 IDE是Nios II的集成开发环境,就是在里面用C语言开发Nios II。
    软件安装很简单,只要按照提示一步一步安装就可以了。首先安装Quartus II 9.0,然后再安装Nios II 9.0 IDE,千万不要颠倒顺序(不信的话可以试试)。
    听说这两个软件必须安装在C盘,也就是系统根目录下。不知道为什么,只是听别人说的。好像是安装在其他目录下编译的时候会出现错误,也就相当于软件不能用了。
    安装完这两个软件后安装USB Blaster驱动。Quartus II 9.0已经集成了USB Blaster的驱动,只需要插上USB Blaster,出现发现新硬件提示后找到Quartus II 9.0安装目录下的USB Blaster驱动程序就可以了。
    到现在,软硬件条件都已经具备了,马上就可以体验SOPC的强大功能了!!!

出0入0汤圆

发表于 2010-9-8 15:14:21 | 显示全部楼层
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出0入0汤圆

发表于 2010-9-8 16:20:30 | 显示全部楼层
【4楼】 wangxianbin 王宪彬听说这两个软件必须安装在C盘,也就是系统根目录下。
其实安装在其它盘也可以的,安装要注意路径不能有中文名称及空格

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-9-8 17:38:23 | 显示全部楼层
回复【6楼】jiangjx
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是这样啊,改天有时间试试

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2010-9-9 11:30:49 | 显示全部楼层
按照黑金开发板的配套教程《NIOSII那些事儿》建立Quartus II工程,构建Nios II内核。构建CPU模块、SDRAM模块EPCS控制器、SYSTERM ID和JTAG UART以及配置和编译Nios II工程很顺利,没有出现错误。但在分配引脚是出现了一点点小问题,按照教程运行TCL文件、配置工程、编译。等了好长时间,终于编译成功了。检查一下引脚,竟然没有分配。原来是运行TCL文件前没有修改引脚名称,原理图上的引脚名称和TCL中的名称不对应,自然不会分配了。重新按照TCL文件修改引脚名称,再次编译。又等了几分钟,successful。检查一下引脚,还是没有显示。。。。。。。怎么回事呢?按照教程一步一步做的,没有问题啊!!!还是请教高人吧!到黑金的交流群中求助,有一个和我一样的新手也遇到了这个问题。他说需要重启一下工程,关闭Quartus II,重新打开,打开工程。果然出现了引脚编号。Nios II内核就这样构建完了,马上开始学习软件。

出0入0汤圆

发表于 2010-9-17 10:48:03 | 显示全部楼层
期待楼主的更新

出0入0汤圆

发表于 2010-9-24 10:24:05 | 显示全部楼层
初学,谢谢

出0入0汤圆

发表于 2010-10-5 22:42:33 | 显示全部楼层
我也跟着学!
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