FPGA系统工程师培训

FEIGE123 · 发表于 2014-9-13 10:57

随着科技的发展，技术提高产品性能要求越来越高，近几年可编程的门阵列（FPGA）技术发展迅速

，其高度的灵活性，使其在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等领域得到

越来越广泛的应用。在数字IC设计领域，前端验证工作一般都是用FPGA完成的，因此FPGA工程师也

是IC设计公司迫切需要的人才。 FPGA/IC逻辑设计开发已经成为当前最有发展前途的行业之一，特

别是熟悉硬件构架的FPGA系统工程师

第一阶段的课程主要帮助学员了解FPGA系统设计的基础知识，掌握FPGA最小系统硬件电路设计方法

，学会操作QuartusII软件来完成FPGA的设计和开发。
1.可编程逻辑设计技术简介
2.下一代可编程逻辑设计技术展望
3.可编程逻辑器件硬件上的四大发展趋势
4.EDA软件设计方法及发展趋势
5.FPGA的设计流程
6.FPGA的常用开发工具
7.FPGA的基本结构
8.主流低成本FPGA Cyclone
10.FPGA芯片的选型策略详解
11.FPGA关键电路的设计（最小电路设计）：
11.1  FPGA管脚设计
11.2  下载配置与调试接口电路设计
11.3  高速SDRAM存储器接口电路设计
11.4  异步SRAM（ASRAM）存储器接口电路设计
11.5  FLASH存储器接口电路设计
11.6  开关、按键与发光LED电路设计
11.7  VGA接口电路设计
11.8  PS/2鼠标及键盘接口电路设计
11.9  RS-232串口
11.10  字符型液晶显示器接口电路设计
11.11  USB2.0接口芯片CY7C68013电路设计
11.12  电源电路设计
11.13  复位电路设计
11.14  拨码开关电路设计
11.15  i2c总线电路设计
11.16  时钟电路设计
11.17  图形液晶电路设计
12.Alter FPGA的结构

第二阶段:熟练掌握硬件描述语言(Verilog HDL)是FPGA工程师的基本要求。通过本节课程的学习，

学员可以了解目前最流行的Verilog HDL语言的基本语法，掌握Verilog HDL语言中最常用的基本语

法。通过本节课程学习，学员可以设计一些简单的FPGA程序，掌握组合逻辑和时序逻辑电路的设计

方法。通过实战训练，学员可以对Verilog HDL语言有更深入的理解和认识。

1.Verilog HDL语言简介
2.Verilog HDL语言逻辑系统
3.Verilog HDL操作数和操作符
4.Verilog HDL和VHDL语言的对比
5.Verilog HDL循环语句
6.Verilog HDL程序的基本结构
7.Verilog HDL语言的数据类型和运算符
8.Verilog HDL语言的赋值语句和块语，阻塞和非阻塞赋值语句的区别
9.Verilog HDL语言的条件语句，包括IF语句和CASE语句的典型应用
10.Verilog HDL语言的其他常用语句
11.Verilog HDL语言实现组合逻辑电路
12.Verilog HDL语言实现时序逻辑电路
第三阶段
  虽然利用第二阶段课程学到的HDL基本语法可以完成大部分的FPGA功能，但相对复杂的FPGA系统

设计中，如果能够合理的应用Verilog HDL的高级语法结构，可以达到事半功倍的效果。通过第三

天课程的学习，学员可以掌握任务（TASK），函数（FUNCTION）和有限状态机（FSM）的设计方法

，可以更好的掌握FPGA的设计技术。此外，本节课程还介绍了QuartusII软件的两个常用的高级工

具－SignalTAP和LogicLock，可以提高FPGA设计和调试的效率。

1. TASK和FUNCTION语句的应用场合
2. Verilog HDL高级语法结构－任务（TASK）
3. Verilog HDL高级语法结构－任务（FUNCTION）
4. 有限状态机(FSM)的设计原理及其代码风格
5. 逻辑综合的原则以及可综合的代码设计风格
6. SignalTap II在线逻辑分析仪使用方法
7. Logic Lock逻辑锁定工具使用技巧

第四阶段:随着FPGA芯片的性能和密度不断提高, 基于FPGA的SOPC系统正在逐渐成熟并且在很多领

域得到了应用。第四阶段课程主要给学员介绍Altera公司基于NIOSII软核的SoPC系统设计流程和方

法。通过硬件开发板上的SoPC系统设计实验，学员能够体会SoPC技术给系统设计带来的灵活性。最

后通过FPGA综合设计实验，学员完成对四天学习内容的回顾和总结。

1. 基于FPGA的SOPC系统组成原理和典型方案
2. Altera公司的NIOS II 解决方案
3. 基于NIOS II的硬件系统设计流程
4. 基于NIOS II的软件系统设计流程
5. 基于NIOS II的软件系统调试方法
第五阶段
Alter的IP工具
1.IP的概念、Alter的IP
1.1 IP的概念
1.2 Alter可提供的IP
1.3 Alter IP在设计中的作用
2.使用Alter的基本宏功能
2.定制基本的宏功能
2.1定制基本宏功能
2.2实现基本宏功能
2.3设计实例
3.使用Alter的IP核
3.1定制IP核
3.2实现IP核
3.3设计实例

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