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基于FPGA的片上可編程系統(tǒng)(SOPC)設(shè)計(jì)之：典型實(shí)例-基于NIOS II處理器的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)

  • 本節(jié)旨在通過給定的工程實(shí)例——“數(shù)字鐘”來(lái)熟悉Altera軟嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方法。同時(shí)使用基于Altera FPGA的開發(fā)板將該實(shí)例進(jìn)行下載驗(yàn)證，完成工程設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn)。在本節(jié)中，將主要講解以下知識(shí)點(diǎn)。
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基于FPGA的片上可編程系統(tǒng)(SOPC)設(shè)計(jì)之：典型實(shí)例-基于NIOS II處理器的“Hello LED”程序設(shè)計(jì)

  • 本節(jié)旨在通過給定的工程實(shí)例——“Hello LED”來(lái)熟悉Altera軟嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方法。同時(shí)使用基于Altera FPGA的開發(fā)板將該實(shí)例進(jìn)行下載驗(yàn)證，完成工程設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn)。本節(jié)主要講解下面一些
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基于FPGA的片上可編程系統(tǒng)(SOPC)設(shè)計(jì)之：基于NIOS II的開發(fā)設(shè)計(jì)流程

  • NIOS II使用NIOS II IDE集成開發(fā)環(huán)境來(lái)完成整個(gè)軟件工程的編輯、編譯、調(diào)試和下載。在采用NIOS處理器設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)時(shí)，通常會(huì)按照以下步驟。
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基于FPGA的片上可編程系統(tǒng)(SOPC)設(shè)計(jì)之：Altera公司的NIOS II解決方案

  • NIOS II是一個(gè)用戶可配置的通用RISC嵌入式處理器。Altera推出的NIOS II系列嵌入式處理器擴(kuò)展了目前世界上最流行的軟核嵌入式處理器的性能。
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基于FPGA的片上可編程系統(tǒng)(SOPC)設(shè)計(jì)之：基于FPGA的SOPC系統(tǒng)組成原理和典型方案

  • SoC即System On Chip，是片上系統(tǒng)簡(jiǎn)稱。它是IC設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)水平不斷提高的結(jié)果。SoC從整個(gè)系統(tǒng)的角度出發(fā)，把處理機(jī)制、模型算法、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來(lái)，在單個(gè)（或少數(shù)幾個(gè)）芯片上完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。所謂完整的系統(tǒng)一般包括中央處理器、存儲(chǔ)器以及外圍電路等。
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FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之： 編譯及仿真工程

  • 可以使用Quartus II Simulator在工程中仿真任何設(shè)計(jì)。根據(jù)所需的信息類型，可以進(jìn)行功能仿真以測(cè)試設(shè)計(jì)的邏輯功能，也可以進(jìn)行時(shí)序仿真。在目標(biāo)器件中測(cè)試設(shè)計(jì)的邏輯功能和最壞情況下的時(shí)序，或者采用Fast Timing模型進(jìn)行時(shí)序仿真，在最快的器件速率等級(jí)上仿真盡可能快的時(shí)序條件。
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FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之： 約束及配置工程

  • 設(shè)計(jì)好工程文件后，首先要進(jìn)行工程的約束。約束主要包括器件選擇、管腳分配及時(shí)序約束等。時(shí)序約束屬于較為高級(jí)的應(yīng)用，通過時(shí)序約束可以使工程設(shè)計(jì)文件的綜合更加優(yōu)化。下面對(duì)這幾種約束方式進(jìn)行介紹。
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FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之： LogicLock邏輯鎖定工具使用技巧

  • 邏輯鎖定方法學(xué)（LogicLock Methodology）內(nèi)容就是在設(shè)計(jì)時(shí)采用邏輯鎖定的基于模塊設(shè)計(jì)流程（LogicLock block-based design flow），來(lái)達(dá)到固定單模塊優(yōu)化的目的。這種設(shè)計(jì)方法學(xué)中第一次引入了高效團(tuán)隊(duì)合作方法：它可以讓每個(gè)單模塊設(shè)計(jì)者獨(dú)立優(yōu)化他的設(shè)計(jì)，并把所用資源鎖定。
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FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之： 典型實(shí)例-SignalTap II功能演示

  • 本節(jié)旨在通過給定的工程實(shí)例——“正弦波發(fā)生器”來(lái)熟悉Altera Quartus II高級(jí)調(diào)試功能SignalTap II和Intent Memory Content Editor的使用方法。同時(shí)使用基于Altera FPGA的開發(fā)板將該實(shí)例進(jìn)行下載驗(yàn)證，完成工程設(shè)計(jì)的硬件實(shí)現(xiàn)。在本節(jié)中，將主要講解下面知識(shí)點(diǎn)。
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FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之： 典型實(shí)例-LogicLock功能演示

  • 本節(jié)旨在通過Quartus軟件自帶的工程實(shí)例——“l(fā)ockmult”來(lái)熟悉Altera Quartus II邏輯鎖定功能LogicLock的使用方法。在本節(jié)中，將主要講解下面知識(shí)點(diǎn)。
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FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證之： FPGA設(shè)計(jì)仿真驗(yàn)證的原理和方法

  • 嚴(yán)格來(lái)講，F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)驗(yàn)證包括功能與時(shí)序仿真和電路驗(yàn)證。仿真是指使用設(shè)計(jì)軟件包對(duì)已實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行完整測(cè)試，模擬實(shí)際物理環(huán)境下的工作情況。
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FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證之： 功能仿真和時(shí)序仿真的區(qū)別和實(shí)現(xiàn)方法

  • 這里我們使用一個(gè)波形發(fā)生器作為例子，來(lái)說明如何使用Modelsim對(duì)Quartus II生成的IP Core和相應(yīng)的HDL文件進(jìn)行功能仿真和時(shí)序仿真。這個(gè)例子里面使用到了由Quartus II生成的一個(gè)片上ROM存儲(chǔ)單元。這種存儲(chǔ)單元和RAM一樣，都是基本的FPGA片上存儲(chǔ)單元，在以后的設(shè)計(jì)里面會(huì)經(jīng)常使用到。
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FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證之： 仿真測(cè)試文件（Testbench）的設(shè)計(jì)方法

  • 隨著設(shè)計(jì)量和復(fù)雜度的不斷增加，數(shù)字設(shè)計(jì)驗(yàn)證變得越來(lái)越難，所消耗的成本也越來(lái)越高。面對(duì)這種挑戰(zhàn)，驗(yàn)證工程師必須依靠相應(yīng)的驗(yàn)證工具和方法才行。對(duì)于大型的設(shè)計(jì)，比如上百萬(wàn)門的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，工程師必須使用一整套規(guī)范的驗(yàn)證工具；而對(duì)于較小的設(shè)計(jì)，使用具有HDL testbench的仿真器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
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FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之： 創(chuàng)建工程設(shè)計(jì)文件

  • Quartus II軟件將工程信息存儲(chǔ)在Quartus II工程配置文件中，如表5.1所示。它包含有關(guān)Quartus II工程的所有信息，包括設(shè)計(jì)文件、波形文件、SignalTap? II文件、內(nèi)存初始化文件以及構(gòu)成工程的編譯器、仿真器和軟件構(gòu)建設(shè)置。
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FPGA設(shè)計(jì)開發(fā)軟件Quartus II的使用技巧之：Quartus II軟件基礎(chǔ)介紹

  • Quartus II設(shè)計(jì)軟件是Altera提供的完整的多平臺(tái)設(shè)計(jì)環(huán)境，能夠直接滿足特定設(shè)計(jì)需要，為可編程芯片系統(tǒng)（SOPC）提供全面的設(shè)計(jì)環(huán)境。Quartus II軟件含有FPGA和CPLD設(shè)計(jì)所有階段的解決方案。
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