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FPGA接口設(shè)計與實現(xiàn)課程

班級規(guī)模及環(huán)境--熱線:4008699035 手機:15921673576( 微信同號)

每期人數(shù)限3到5人。

上課時間和地點

上課地點：【上海】：同濟大學(xué)(滬西)/新城金郡商務(wù)樓(11號線白銀路站) 【深圳分部】：電影大廈(地鐵一號線大劇院站)/深圳大學(xué)成教院【北京分部】：北京中山學(xué)院/福鑫大樓【南京分部】：金港大廈(和燕路) 【武漢分部】：佳源大廈（高新二路）【成都分部】：領(lǐng)館區(qū)1號（中和大道）【沈陽分部】：沈陽理工大學(xué)/六宅臻品【鄭州分部】：鄭州大學(xué)/錦華大廈【石家莊分部】：河北科技大學(xué)/瑞景大廈【廣州分部】：廣糧大廈【西安分部】：協(xié)同大廈
最近開課時間(周末班/連續(xù)班/晚班）：2020年3月16日

實驗設(shè)備

　    ☆資深工程師授課

        ☆注重質(zhì)量 ☆邊講邊練
        ☆合格學(xué)員免費推薦工作
        ★實驗設(shè)備請點擊這兒查看★

質(zhì)量保障

        1、培訓(xùn)過程中，如有部分內(nèi)容理解不透或消化不好，可免費在以后培訓(xùn)班中重聽；
        2、培訓(xùn)結(jié)束后,授課老師留給學(xué)員聯(lián)系方式,保障培訓(xùn)效果,免費提供課后技術(shù)支持。
        3、培訓(xùn)合格學(xué)員可享受免費推薦就業(yè)機會。

課程大綱

一、課程介紹
《Xilinx FPGA設(shè)計與開發(fā)（系統(tǒng)設(shè)計與接口實現(xiàn)）》課程主要講授基于FPGA的數(shù)字系統(tǒng)和接口電路設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，從Xilinx FPGA數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的流程、常用外設(shè)接口、ADC/DAC、SERDES高速接口、RapidIO接口、PCI-E接口和存儲器接口等方面引導(dǎo)學(xué)員深入學(xué)習(xí)理解FPGA數(shù)字系統(tǒng)以及接口開發(fā)的本質(zhì)。
本課程首先從硬件設(shè)計角度來闡述FPGA系統(tǒng)在設(shè)計中應(yīng)該注意的問題，包括FPGA、PROM的配置電路、電源模塊的選擇等等，使學(xué)員在短時間內(nèi)掌握FPGA數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計要領(lǐng)。其次，介紹Xilinx常用開發(fā)工具，包括ISE和PlanAhead中用于接口開發(fā)的相關(guān)方法，開發(fā)常用的UART、SPI、I2C等接口的驅(qū)動開發(fā)方法。第三，講述板級對外通信接口，包括USB接口、以太網(wǎng)接口的設(shè)計與實現(xiàn)。第四，以視頻接口ADC/DAC、高速ADC（200Mbps采樣）/DAC為例介紹如何基于Xilinx FPGA完成電路設(shè)計、驅(qū)動設(shè)計以及系統(tǒng)實現(xiàn)所需的各個方面。第五，重點講述SERDES關(guān)鍵技術(shù)和開發(fā)，Rapid IO和PCI-E等高速接口。第六，介紹SRAM、DDR2/3 SDRAM存儲控制器等常用存儲器的使用，并分別給出相應(yīng)的設(shè)計方法。
課程內(nèi)容結(jié)合了大量培訓(xùn)講師的科研教學(xué)實踐成果，理論豐富，實驗內(nèi)容合理，具有非常強的系統(tǒng)性和實用性，可以引導(dǎo)學(xué)員快速提高FPGA數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計水平，從而能夠更快地完成設(shè)計，縮短開發(fā)時間，降低開發(fā)成本。
本課程為FPGA開發(fā)的基礎(chǔ)課程，只需要學(xué)員具備基礎(chǔ)的數(shù)字電路知識即可展開，期望以軟、硬結(jié)合的方式將培訓(xùn)人員帶入FPGA設(shè)計領(lǐng)域，并熟練掌握FPGA外設(shè)開發(fā)。
配合一套Spartan 6 LX45 FPGA Starter Kit器件的開發(fā)實驗平臺板進行實驗，該開發(fā)板會配套贈送，并贈送全部課堂實驗。
此外，基于Xilinx芯片的數(shù)字接口開發(fā)技術(shù)同樣適用于Altera、Lattice等廠家的FPGA芯片，因此本門課程具有典型的指導(dǎo)價值。

課程目標(biāo)
1. 掌握基本的FPGA硬件電路設(shè)計，包括FPGA和外設(shè)電路設(shè)計原則。
2. 掌握FPGA外設(shè)開發(fā)基本技能，包括HDL編程、ISE和PlanAhead軟件的使用。
3. 掌握FPGA常用外設(shè)接口的設(shè)計與實現(xiàn)，包括RS232、I2C、SPI、USB和以太網(wǎng)接口。
4. 掌握高速ADC、DAC原理及其驅(qū)動電路的設(shè)計與實現(xiàn)以及高速視頻ADC、DAC 接口設(shè)計。
5. 掌握高速串行接口實現(xiàn)方案，重點學(xué)習(xí)Xilinx FPGA內(nèi)嵌的Rocket I/O、GTP和GTX硬核的使用方法。
6. 掌握Rapid IO、PCI-E等主流高速總線的工作原理、解決方案和對應(yīng)電路設(shè)計以及驅(qū)動編寫。
7. 掌握SRAM、DDR I/II SDRAM、Flash等存儲器的工作原理、接口電路以及對應(yīng)的驅(qū)動設(shè)計。
七、工具平臺
培訓(xùn)課程使用的所有軟硬件工具由培訓(xùn)方提供。
軟件工具：????√ Xilinx ISE Design Suite????
硬件工具：????√ 高性能PC機
八、課程內(nèi)容
主題1：Xilinx FPGA設(shè)計基礎(chǔ)
掌握FPGA數(shù)字系統(tǒng)開發(fā)的基本知識，包括HDL語言、FPGA結(jié)構(gòu)以及ISE軟件的基本操作，具備基本的FPGA編程能力，為后續(xù)的開發(fā)做好準(zhǔn)備。
一、掌握Xilinx FPGA開發(fā)與設(shè)計的基本軟、硬知識
1．學(xué)習(xí)以FPGA為核心處理模塊的系統(tǒng)設(shè)計思想，同時掌握FPGA數(shù)字系統(tǒng)中各類接口電路的設(shè)計方法。
2．介紹Xilinx 6和7系列FPGA和之前Xilinx芯片的不同以及Xilinx FPGA最新的接口類型。
3．學(xué)習(xí)FPGA開發(fā)流程以及相應(yīng)的ISE和PlanAhead軟件操作基礎(chǔ)，重點闡述最新版本ISE軟件的創(chuàng)新設(shè)計理念。
4．ISE開發(fā)流程簡述；
5. 重點剖析PlanAhead開發(fā)流程以及在接口開發(fā)中的方法和主要特色；
主題2：基本接口的設(shè)計和實現(xiàn)
學(xué)習(xí)常用外設(shè)接口的硬件電路設(shè)計以及相應(yīng)的實現(xiàn)方式。介紹的接口包括RS485、RS232、I2C、SPI、USB和以太網(wǎng)接口，使得學(xué)員能夠掌握FPGA應(yīng)用系統(tǒng)中大多數(shù)外設(shè)接口的設(shè)計與實現(xiàn)的方法和技能。
學(xué)習(xí)內(nèi)容
一、基本接口的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和HDL代碼實現(xiàn)
1． RS232接口的FPGA設(shè)計方法；
2． I2C接口的FPGA設(shè)計方法；
3． SPI接口的FPGA設(shè)計方法；
4． USB接口的FPGA設(shè)計方法。
以太網(wǎng)接口的FPGA設(shè)計方法，以及對應(yīng)的驅(qū)動和協(xié)議棧處理。
主題3：ADC/DAC接口專題
學(xué)習(xí)高速ADC、DAC原理及其驅(qū)動電路的設(shè)計與實現(xiàn)，包括視頻專用編解碼芯片與通用的高速ADC/DAC芯片。
學(xué)習(xí)內(nèi)容
1．通用高速ADC、DAC選型考慮以及評價、應(yīng)用基礎(chǔ)；
2．通用高速ADC、DAC芯片的采樣定理、電路設(shè)計以及接口驅(qū)動的HDL實現(xiàn)；
3．掌握視頻解碼與編碼芯片的接口設(shè)計技巧，以及對ITU656數(shù)據(jù)格式解碼；
4．掌握音頻接口ADC、DAC的工作原理以及電路設(shè)計和相應(yīng)的驅(qū)動代碼設(shè)計；
5.??掌握高速視頻VGA DAC 接口設(shè)計方法和相應(yīng)驅(qū)動；
主題4：SERDES接口專題
學(xué)習(xí)高速串行接口的實現(xiàn)方案以及相應(yīng)的電路和驅(qū)動代碼設(shè)計，重點掌握Xilinx FPGA內(nèi)嵌的Rocket I/O、GTP和GTX硬核的使用方法。
1．掌握高速串行接口的工作原理、常用解決方案及其對應(yīng)的電路設(shè)計和FPGA驅(qū)動代碼的編寫；
2． Xilinx GTP Serdes模塊的特征和使用方法；
3.??Xilinx SERDES開發(fā)示例。
主題5：Rapid IO接口專題
學(xué)習(xí)Rapid IO的實現(xiàn)方案以及關(guān)鍵點，重點掌握基于Xilinx FPGA的Rapid IO開發(fā)流程與方法。
1. 掌握Rapid IO接口的工作原理、常用解決方案及其對應(yīng)的電路設(shè)計和FPGA驅(qū)動代碼的編寫
2. Xilinx Rapid IO開發(fā)示例。
主題6：PCI-E和千兆以太網(wǎng)接口專題
???? 學(xué)習(xí)PCI-E和千兆以太網(wǎng)的實現(xiàn)方案以及關(guān)鍵點，重點掌握基于Xilinx FPGA的PCI-E和千兆以太網(wǎng)的開發(fā)流程與方法。
1．掌握PCI-E接口的工作原理、常用解決方案及其對應(yīng)的電路設(shè)計和FPGA驅(qū)動代碼的編寫；
2． Xilinx PCI-E開發(fā)示例。
3．掌握千兆以太網(wǎng)接口的工作原理、常用解決方案及其對應(yīng)的電路設(shè)計和FPGA驅(qū)動代碼的編寫；
Xilinx 千兆以太網(wǎng)開發(fā)示例。
主題7：存儲器設(shè)計專題
學(xué)習(xí)存儲器接口電路的設(shè)計和實現(xiàn)。課程內(nèi)容主要包括SRAM、SDR SDRAM、DDR 2/3 SDRAM、Flash等存儲器的工作原理、接口電路以及對應(yīng)的驅(qū)動設(shè)計。
1．源同步設(shè)計方法以及FPGA內(nèi)部跨時鐘域設(shè)計技巧。
2．數(shù)字系統(tǒng)的時鐘解決方案（DCM/PLL、時鐘芯片），LVDS和LVPEL等差分傳輸標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。
3． SRAM接口的電路設(shè)計和HDL代碼實現(xiàn)。
4． MIG（Memory Interface Generator）IP Core的使用。
5． DDR2/DDR3 MIG開發(fā)講解；
6． DDR2板級開發(fā)演示實例。
7. 系列的高速存儲接口設(shè)計方案

本課程部分實驗室實景

	備案號：備案號:滬ICP備08026168號-1	.(2024年07月24日)....................
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