FPGA系統(tǒng)設(shè)計初級班培訓課程主要幫助學員盡快掌握 FPGA 的開發(fā)流程和設(shè)計方法，以工程實踐為例，循序漸進的學習FPGA的集成開發(fā)環(huán)境，開發(fā)流程以及硬件電路設(shè)計等知識。每次課程都配有相關(guān)實戰(zhàn)訓練，每個實戰(zhàn)訓練題目都可以在FPGA硬件平臺上進行下載驗證。通過實戰(zhàn)，學員可以更好的理解消化課堂知識，工程實踐水平會得到迅速提高。

        培養(yǎng)學員迅速掌握和使用FPGA數(shù)字系統(tǒng)開發(fā)工具、開發(fā)流程，能夠獨立進行初步的FPGA系統(tǒng)設(shè)計。經(jīng)過培訓，學員可以掌握HDL語言的初步開發(fā)能力，并且解決FPGA產(chǎn)品開發(fā)過程中的常見問題，掌握基于FPGA的設(shè)計和調(diào)試方法。

        FPGA系統(tǒng)的軟件和硬件開發(fā)工程師；電子類專業(yè)的大學生和研究生；電子產(chǎn)品設(shè)計愛好者。

        學員學習本課程應具備下列基礎(chǔ)知識：
        ◆電路系統(tǒng)的基本概念。

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        1、培訓過程中，如有部分內(nèi)容理解不透或消化不好，可免費在以后培訓班中重聽；
        2、培訓結(jié)束后免費提供半年的技術(shù)支持，充分保證培訓后出效果；
        3、培訓合格學員可享受免費推薦就業(yè)機會。 ☆合格學員免費頒發(fā)相關(guān)工程師等資格證書，提升您的職業(yè)資質(zhì)。專注高端培訓13年，曙海提供的證書得到本行業(yè)的廣泛認可，學員的能力得到大家的認同，受到用人單位的廣泛贊譽。

◆【陳老師】

資深FPGA開發(fā)工程師,FPGA培訓課程金牌講師，有8年的FPGA和DSP系統(tǒng)硬件開發(fā)經(jīng)驗,最近4年來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)計和開發(fā)，具有非常豐富的高速系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗，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員了解FPGA系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)知識，掌握FPGA最小系統(tǒng)硬件電路設(shè)計方法，學會操作QuartusII軟件來完成FPGA的設(shè)計和開發(fā)。

1.可編程邏輯設(shè)計技術(shù)簡介
2.下一代可編程邏輯設(shè)計技術(shù)展望
3.可編程邏輯器件硬件上的四大發(fā)展趨勢
4.EDA軟件設(shè)計方法及發(fā)展趨勢
5.FPGA的設(shè)計流程
6.FPGA的常用開發(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.v文件的書寫規(guī)范
    10.2 多個.v文件的書寫規(guī)范
    10.3 聲明部分的編寫規(guī)范
    10.4 主體部分編寫，always、initial、function、task的選擇和使用
    10.5 Always語句塊編寫規(guī)范和注意要點
    10.6 Alwasys內(nèi)部功能的擴充和Always直接的通信和協(xié)調(diào)
11.FPGA關(guān)鍵電路的設(shè)計（最小電路設(shè)計）：
    11.1 FPGA管腳設(shè)計
    11.2 下載配置與調(diào)試接口電路設(shè)計
    11.3 RS-232串口
    11.4 字符型液晶顯示器接口電路設(shè)計
    11.5 電源電路設(shè)計
    11.6 復位電路設(shè)計
    11.7 撥碼開關(guān)電路設(shè)計 
    11.8 i2c總線電路設(shè)計
    11.9 時鐘電路設(shè)計 
    11.10 圖形液晶電路設(shè)計 
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. 實戰(zhàn)一：在Altera的FPGA開發(fā)板上運行一個接口實驗程序-交通燈的設(shè)計實現(xiàn)，如何控制Red,Green,Yellow燈在南北東西各個方向的交替運作。

   訓練課題：“交通燈的設(shè)計實現(xiàn)”
    實驗要點：
    1.1  Quartus II工程創(chuàng)建及屬性設(shè)置
    1.2  Quartus II源文件設(shè)計輸入方式
    1.3  Quartus II約束設(shè)計
    1.4  Quartus II工程編譯
    1.5  Quartus II功能仿真
    1.6  Quartus II時序仿真
    1.7  Quartus II硬件下載

第二階段

    熟練掌握硬件描述語言(Verilog HDL)是FPGA工程師的基本要求。通過本節(jié)課程的學習，學員可以了解目前最流行的Verilog HDL語言的基本語法，掌握Verilog HDL語言中最常用的基本語法。通過本節(jié)課程學習，學員可以設(shè)計一些簡單的FPGA程序，掌握組合邏輯和時序邏輯電路的設(shè)計方法。通過實戰(zhàn)訓練，學員可以對Verilog HDL語言有更深入的理解和認識。

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

1. 實戰(zhàn)訓練二：
   訓練課題：“順序執(zhí)行狀態(tài)機設(shè)計實驗”
    實驗要點：
    1.1  Quartus II軟件操作
    1.2  組合邏輯電路設(shè)計實現(xiàn)
    1.3  IF語句和CASE語句的使用
2. 實戰(zhàn)訓練三：
   訓練課題：“跑馬燈設(shè)計實現(xiàn)”
    實驗要點：
    2.1  Quartus II軟件操作
    2.2  時序邏輯電路設(shè)計實現(xiàn)
    2.3  分頻原理和實現(xiàn)方法
3. 實戰(zhàn)訓練四：
   訓練課題：“７段數(shù)碼管測試實驗-以動態(tài)掃描方式在８位數(shù)碼管“同時”顯示０-７”
   實驗要點：
    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數(shù)碼管的COM端送出低電平，同時送出對應的數(shù)據(jù)給各段。
    3.3  介紹多個數(shù)碼管動態(tài)顯示的方法。

第三階段

    雖然利用第二階段課程學到的HDL基本語法可以完成大部分的FPGA功能，但相對復雜的FPGA系統(tǒng)設(shè)計中，如果能夠合理的應用Verilog HDL的高級語法結(jié)構(gòu)，可以達到事半功倍的效果。通過第三天課程的學習，學員可以掌握任務（TASK），函數(shù)（FUNCTION）和有限狀態(tài)機（FSM）的設(shè)計方法，可以更好的掌握FPGA的設(shè)計技術(shù)。此外，本節(jié)課程還介紹了QuartusII軟件的兩個常用的高級工具－SignalTAP，可以提高FPGA設(shè)計和調(diào)試的效率。

1. TASK和FUNCTION語句的應用場合
2. Verilog HDL高級語法結(jié)構(gòu)－任務（TASK）
3. Verilog HDL高級語法結(jié)構(gòu)－任務（FUNCTION）
4. 有限狀態(tài)機(FSM)的設(shè)計原理及其代碼風格
5. 邏輯綜合的原則以及可綜合的代碼設(shè)計風格
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)機的使用技巧（嵌套，相互調(diào)用，順序執(zhí)行）
    1.2  標志的編程思想
    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. 實戰(zhàn)訓練五：
   訓練課題：“典型狀態(tài)機設(shè)計實例”
   實驗要點：
    1.1  FSM設(shè)計方法
    1.2  狀態(tài)機的編碼（Binary、gray-code、one-hot等）
    1.3  狀態(tài)機的初始化狀態(tài)和默認狀態(tài)（完整狀態(tài)機設(shè)計）
    1.4  狀態(tài)機的狀態(tài)定義風格
    1.5  狀態(tài)機的編寫風格
2. 實戰(zhàn)訓練六：
   訓練課題：“撥碼開關(guān)設(shè)計實驗”
   實驗要點：
    2.1  Quartus II輸入方式
    2.2  SignalTap II在線調(diào)試
    2.3 了解撥碼開關(guān)的工作原理及電路設(shè)計
3. 實戰(zhàn)訓練七：
   訓練課題：“矩陣鍵盤設(shè)計實驗”
   實驗要點：
    3.1  Quartus II原理圖輸入方式
    3.2 了解矩陣鍵盤的工作原理及電路設(shè)計

4. 實戰(zhàn)訓練八：SignalTap II邏輯分析儀實驗
    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)域得到了應用。第四階段課程主要給學員介紹Altera公司基于NIOSII軟核的SoPC系統(tǒng)設(shè)計流程和方法。通過硬件開發(fā)板上的SoPC系統(tǒng)設(shè)計實驗，學員能夠體會SoPC技術(shù)給系統(tǒng)設(shè)計帶來的靈活性。最后通過FPGA綜合設(shè)計實驗，學員完成對四天學習內(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硬件開發(fā)的思路
5. FPGA調(diào)試方法
6. SOPC 開發(fā)思路和技巧
7. NIOS開發(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.實戰(zhàn)訓練十一：
   訓練課題：“數(shù)碼管進位與刷新綜合設(shè)計實驗”

    步驟一、詳細一個鋪墊性實驗，通過它講解數(shù)碼管各種進位的方法，與進位代碼的編寫，其中注意：
a.數(shù)碼管整體刷新和數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示的區(qū)別和聯(lián)系，怎樣編寫代碼
b.編程中注意FPGA的精髓：并行運行
c.注意在傳遞數(shù)據(jù)的過程中，采用什么方法比較好
步驟二、學員自己編寫一個數(shù)字時鐘程序
a.訓練學員舉一反三的能力
b.注意一些特殊用法
步驟三、總結(jié)學員的出錯原因，給出解決方法

    2.實戰(zhàn)訓練十二：

訓練課題：“蜂鳴器怎樣演奏音樂，怎樣演奏梁祝的曲子”

    步驟一、詳細一個鋪墊性實驗，通過它講解怎樣通過分頻來實現(xiàn)音階和音調(diào)，其中注意：
a.狀態(tài)機的高級用法
b.怎樣分頻
c.注意在傳遞數(shù)據(jù)的過程中，采用什么方法比較好
    步驟二、學員自己編寫一個數(shù)字時鐘程序
a.訓練學員舉一反三的能力
b.注意一些特殊用法
    步驟三、總結(jié)學員的出錯原因，給出解決方法

    3.實戰(zhàn)訓練十三：
訓練課題：LCD液晶控制實驗

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

    3.實戰(zhàn)訓練十四：

訓練課題：TRAFFIC實驗
    1. 內(nèi)容的回顧與難點消化，解疑答惑
    2.編程中舉一反三和融匯貫通訓練
    3.  FPGA的程序固化方法

    3.實戰(zhàn)訓練十五：
訓練課題：串口開發(fā)實驗

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