FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)初級(jí)班培訓(xùn)課程主要幫助學(xué)員盡快掌握 FPGA 的開(kāi)發(fā)流程和設(shè)計(jì)方法，以工程實(shí)踐為例，循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)FPGA的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)流程以及硬件電路設(shè)計(jì)等知識(shí)。每次課程都配有相關(guān)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，每個(gè)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練題目都可以在FPGA硬件平臺(tái)上進(jìn)行下載驗(yàn)證。通過(guò)實(shí)戰(zhàn)，學(xué)員可以更好的理解消化課堂知識(shí)，工程實(shí)踐水平會(huì)得到迅速提高。

        培養(yǎng)學(xué)員迅速掌握和使用FPGA數(shù)字系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)流程，能夠獨(dú)立進(jìn)行初步的FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，學(xué)員可以掌握HDL語(yǔ)言的初步開(kāi)發(fā)能力，并且解決FPGA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，掌握基于FPGA的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。

        FPGA系統(tǒng)的軟件和硬件開(kāi)發(fā)工程師；電子類專業(yè)的大學(xué)生和研究生；電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)愛(ài)好者。

        學(xué)員學(xué)習(xí)本課程應(yīng)具備下列基礎(chǔ)知識(shí)：
        ◆電路系統(tǒng)的基本概念。

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        1、培訓(xùn)過(guò)程中，如有部分內(nèi)容理解不透或消化不好，可免費(fèi)在以后培訓(xùn)班中重聽(tīng)；
        2、培訓(xùn)結(jié)束后免費(fèi)提供半年的技術(shù)支持，充分保證培訓(xùn)后出效果；
        3、培訓(xùn)合格學(xué)員可享受免費(fèi)推薦就業(yè)機(jī)會(huì)。 ☆合格學(xué)員免費(fèi)頒發(fā)相關(guān)工程師等資格證書(shū)，提升您的職業(yè)資質(zhì)。專注高端培訓(xùn)13年，曙海提供的證書(shū)得到本行業(yè)的廣泛認(rèn)可，學(xué)員的能力得到大家的認(rèn)同，受到用人單位的廣泛贊譽(yù)。

◆【陳老師】

資深FPGA開(kāi)發(fā)工程師,FPGA培訓(xùn)課程金牌講師，有8年的FPGA和DSP系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),最近4年來(lái)一直從事視頻和圖像處理領(lǐng)域的高速DSP系統(tǒng)硬、軟件和FPGA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，具有非常豐富的高速系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，精通TI公司的C6000系列高速DSP和Altera公司的全系列FPGA/CPLD。

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第一階段

    第一階段的課程主要幫助學(xué)員了解FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握FPGA最小系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)操作QuartusII軟件來(lái)完成FPGA的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。

1.可編程邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)簡(jiǎn)介
2.下一代可編程邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)展望
3.可編程邏輯器件硬件上的四大發(fā)展趨勢(shì)
4.EDA軟件設(shè)計(jì)方法及發(fā)展趨勢(shì)
5.FPGA的設(shè)計(jì)流程
6.FPGA的常用開(kāi)發(fā)工具
7.FPGA的基本結(jié)構(gòu)
8.主流低成本FPGA 芯片
9.FPGA芯片的選型策略詳解
10.FPGA .V文件的編程規(guī)范
    10.1 單個(gè).v文件的書(shū)寫(xiě)規(guī)范
    10.2 多個(gè).v文件的書(shū)寫(xiě)規(guī)范
    10.3 聲明部分的編寫(xiě)規(guī)范
    10.4 主體部分編寫(xiě)，always、initial、function、task的選擇和使用
    10.5 Always語(yǔ)句塊編寫(xiě)規(guī)范和注意要點(diǎn)
    10.6 Alwasys內(nèi)部功能的擴(kuò)充和Always直接的通信和協(xié)調(diào)
11.FPGA關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)（最小電路設(shè)計(jì)）：
    11.1 FPGA管腳設(shè)計(jì)
    11.2 下載配置與調(diào)試接口電路設(shè)計(jì)
    11.3 RS-232串口
    11.4 字符型液晶顯示器接口電路設(shè)計(jì)
    11.5 電源電路設(shè)計(jì)
    11.6 復(fù)位電路設(shè)計(jì)
    11.7 撥碼開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì) 
    11.8 i2c總線電路設(shè)計(jì)
    11.9 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 
    11.10 圖形液晶電路設(shè)計(jì) 
12.FPGA芯片的的結(jié)構(gòu)
    12.1  FPGA的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部邏輯單元及接口
    12.2  主流低成本FPGA的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部邏輯單元及接口
    12.3  FPGA的布線策略

1. 實(shí)戰(zhàn)一：在Altera的FPGA開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行一個(gè)接口實(shí)驗(yàn)程序-交通燈的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，如何控制Red,Green,Yellow燈在南北東西各個(gè)方向的交替運(yùn)作。

   訓(xùn)練課題：“交通燈的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)”
    實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：
    1.1  Quartus II工程創(chuàng)建及屬性設(shè)置
    1.2  Quartus II源文件設(shè)計(jì)輸入方式
    1.3  Quartus II約束設(shè)計(jì)
    1.4  Quartus II工程編譯
    1.5  Quartus II功能仿真
    1.6  Quartus II時(shí)序仿真
    1.7  Quartus II硬件下載

第二階段

    熟練掌握硬件描述語(yǔ)言(Verilog HDL)是FPGA工程師的基本要求。通過(guò)本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員可以了解目前最流行的Verilog HDL語(yǔ)言的基本語(yǔ)法，掌握Verilog HDL語(yǔ)言中最常用的基本語(yǔ)法。通過(guò)本節(jié)課程學(xué)習(xí)，學(xué)員可以設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的FPGA程序，掌握組合邏輯和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，學(xué)員可以對(duì)Verilog HDL語(yǔ)言有更深入的理解和認(rèn)識(shí)。

1.Verilog HDL語(yǔ)言簡(jiǎn)介
2.Verilog HDL語(yǔ)言邏輯系統(tǒng)
3.Verilog HDL操作數(shù)和操作符
4.Verilog HDL和VHDL語(yǔ)言的對(duì)比
5.Verilog HDL循環(huán)語(yǔ)句
6.Verilog HDL程序的基本結(jié)構(gòu)
7.Verilog HDL語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型和運(yùn)算符
8.Verilog HDL語(yǔ)言的賦值語(yǔ)句和塊語(yǔ)，阻塞和非阻塞賦值語(yǔ)句的區(qū)別
9.Verilog HDL語(yǔ)言的條件語(yǔ)句，包括IF語(yǔ)句和CASE語(yǔ)句的典型應(yīng)用
10.Verilog HDL語(yǔ)言的其他常用語(yǔ)句
11.Verilog HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路
12.Verilog HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯電路

1. 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練二：
   訓(xùn)練課題：“順序執(zhí)行狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”
    實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：
    1.1  Quartus II軟件操作
    1.2  組合邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    1.3  IF語(yǔ)句和CASE語(yǔ)句的使用
2. 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練三：
   訓(xùn)練課題：“跑馬燈設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)”
    實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：
    2.1  Quartus II軟件操作
    2.2  時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    2.3  分頻原理和實(shí)現(xiàn)方法
3. 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練四：
   訓(xùn)練課題：“７段數(shù)碼管測(cè)試實(shí)驗(yàn)-以動(dòng)態(tài)掃描方式在８位數(shù)碼管“同時(shí)”顯示０-７”
   實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：
    3.1  Quartus II軟件操作
    3.2  了解如何按一定的頻率輪流向各個(gè)數(shù)碼管的COM端送出低電平，同時(shí)送出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)給各段。
    3.3  介紹多個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的方法。

第三階段

    雖然利用第二階段課程學(xué)到的HDL基本語(yǔ)法可以完成大部分的FPGA功能，但相對(duì)復(fù)雜的FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如果能夠合理的應(yīng)用Verilog HDL的高級(jí)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到事半功倍的效果。通過(guò)第三天課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員可以掌握任務(wù)（TASK），函數(shù)（FUNCTION）和有限狀態(tài)機(jī)（FSM）的設(shè)計(jì)方法，可以更好的掌握FPGA的設(shè)計(jì)技術(shù)。此外，本節(jié)課程還介紹了QuartusII軟件的兩個(gè)常用的高級(jí)工具－SignalTAP，可以提高FPGA設(shè)計(jì)和調(diào)試的效率。

1. TASK和FUNCTION語(yǔ)句的應(yīng)用場(chǎng)合
2. Verilog HDL高級(jí)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)－任務(wù)（TASK）
3. Verilog HDL高級(jí)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)－任務(wù)（FUNCTION）
4. 有限狀態(tài)機(jī)(FSM)的設(shè)計(jì)原理及其代碼風(fēng)格
5. 邏輯綜合的原則以及可綜合的代碼設(shè)計(jì)風(fēng)格
6. SignalTap II在線邏輯分析儀使用方法
7. FPGA編程思想梳理和升華
    7.1  狀態(tài)機(jī)的使用技巧（嵌套，相互調(diào)用，順序執(zhí)行）
    1.2  標(biāo)志的編程思想
    1.3  并發(fā)編程思想（提高代碼執(zhí)行效率的方法，Always協(xié)調(diào)和通信）
    1.4  分頻的技巧

1. 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練五：
   訓(xùn)練課題：“典型狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例”
   實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：
    1.1  FSM設(shè)計(jì)方法
    1.2  狀態(tài)機(jī)的編碼（Binary、gray-code、one-hot等）
    1.3  狀態(tài)機(jī)的初始化狀態(tài)和默認(rèn)狀態(tài)（完整狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)）
    1.4  狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)定義風(fēng)格
    1.5  狀態(tài)機(jī)的編寫(xiě)風(fēng)格
2. 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練六：
   訓(xùn)練課題：“撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”
   實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：
    2.1  Quartus II輸入方式
    2.2  SignalTap II在線調(diào)試
    2.3 了解撥碼開(kāi)關(guān)的工作原理及電路設(shè)計(jì)
3. 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練七：
   訓(xùn)練課題：“矩陣鍵盤(pán)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”
   實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：
    3.1  Quartus II原理圖輸入方式
    3.2 了解矩陣鍵盤(pán)的工作原理及電路設(shè)計(jì)

4. 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練八：SignalTap II邏輯分析儀實(shí)驗(yàn)
    4.1  SignalTap II邏輯分析儀分析流程
    4.2  SignalTap II邏輯分析儀使用技巧

第四階段

    隨著FPGA芯片的性能和密度不斷提高, 基于FPGA的SOPC系統(tǒng)正在逐漸成熟并且在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。第四階段課程主要給學(xué)員介紹Altera公司基于NIOSII軟核的SoPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程和方法。通過(guò)硬件開(kāi)發(fā)板上的SoPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)員能夠體會(huì)SoPC技術(shù)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)的靈活性。最后通過(guò)FPGA綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)員完成對(duì)四天學(xué)習(xí)內(nèi)容的回顧和總結(jié)。

1. 基于FPGA系統(tǒng)組成原理和典型方案
2. Altera公司的解決方案
3. FPGA的編程思想的總結(jié)
4. FPGA硬件開(kāi)發(fā)的思路
5. FPGA調(diào)試方法
6. SOPC 開(kāi)發(fā)思路和技巧
7. NIOS開(kāi)發(fā)流程和技巧
8. SOPC Build CPU軟核的搭建
9. NIOS+SOPC Builder+Quartus的聯(lián)合使用案例

    1.實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練十一：
   訓(xùn)練課題：“數(shù)碼管進(jìn)位與刷新綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”

    步驟一、詳細(xì)一個(gè)鋪墊性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)它講解數(shù)碼管各種進(jìn)位的方法，與進(jìn)位代碼的編寫(xiě)，其中注意：
a.數(shù)碼管整體刷新和數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示的區(qū)別和聯(lián)系，怎樣編寫(xiě)代碼
b.編程中注意FPGA的精髓：并行運(yùn)行
c.注意在傳遞數(shù)據(jù)的過(guò)程中，采用什么方法比較好
步驟二、學(xué)員自己編寫(xiě)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘程序
a.訓(xùn)練學(xué)員舉一反三的能力
b.注意一些特殊用法
步驟三、總結(jié)學(xué)員的出錯(cuò)原因，給出解決方法

    2.實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練十二：

訓(xùn)練課題：“蜂鳴器怎樣演奏音樂(lè)，怎樣演奏梁祝的曲子”

    步驟一、詳細(xì)一個(gè)鋪墊性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)它講解怎樣通過(guò)分頻來(lái)實(shí)現(xiàn)音階和音調(diào)，其中注意：
a.狀態(tài)機(jī)的高級(jí)用法
b.怎樣分頻
c.注意在傳遞數(shù)據(jù)的過(guò)程中，采用什么方法比較好
    步驟二、學(xué)員自己編寫(xiě)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘程序
a.訓(xùn)練學(xué)員舉一反三的能力
b.注意一些特殊用法
    步驟三、總結(jié)學(xué)員的出錯(cuò)原因，給出解決方法

    3.實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練十三：
訓(xùn)練課題：LCD液晶控制實(shí)驗(yàn)

    1. 內(nèi)容的回顧與難點(diǎn)消化，解疑答惑
    2.編程中舉一反三和融匯貫通訓(xùn)練
    3.  FPGA的程序固化方法

    3.實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練十四：

訓(xùn)練課題：TRAFFIC實(shí)驗(yàn)
    1. 內(nèi)容的回顧與難點(diǎn)消化，解疑答惑
    2.編程中舉一反三和融匯貫通訓(xùn)練
    3.  FPGA的程序固化方法

    3.實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練十五：
訓(xùn)練課題：串口開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)

    1. 內(nèi)容的回顧與難點(diǎn)消化，解疑答惑
    2.編程中舉一反三和融匯貫通訓(xùn)練
    3.  FPGA的程序固化方法