 課程背景 FPGA應用設計初級和中級班（XILINX方向） |
FPGA系統設(she)計初級(ji)班培訓課(ke)程主要幫助學員盡快掌握(wo) FPGA 的(de)開(kai)發(fa)(fa)流(liu)程和設(she)計方法，以(yi)工(gong)程實(shi)踐為例，循序漸進的(de)學習FPGA的(de)集成開(kai)發(fa)(fa)環境(jing)，開(kai)發(fa)(fa)流(liu)程以(yi)及硬件電路(lu)設(she)計等知(zhi)識(shi)(shi)。每次課(ke)程都配有相關實(shi)戰訓練(lian)，每個實(shi)戰訓練(lian)題目都可以(yi)在FPGA硬件平臺上進行(xing)下載(zai)驗證。通過實(shi)戰，學員可以(yi)更好的(de)理解消化課(ke)堂(tang)知(zhi)識(shi)(shi)，工(gong)程實(shi)踐水平會得(de)到迅速提(ti)高。 |
| 課程目標 |
培養學(xue)員迅(xun)速(su)掌(zhang)(zhang)握(wo)和(he)使用FPGA數(shu)字(zi)系(xi)統開(kai)發工具、開(kai)發流(liu)程，能夠獨(du)立進行初步的FPGA系(xi)統設計。經過培訓，學(xue)員可以掌(zhang)(zhang)握(wo)HDL語言的初步開(kai)發能力，并且解決FPGA產品開(kai)發過程中的常(chang)見(jian)問題，掌(zhang)(zhang)握(wo)基于FPGA的設計和(he)調試方法。 |
| 培養對象 |
FPGA系統的軟件和硬件開(kai)發(fa)工程師；電(dian)子類專業的大學生和研究生；電(dian)子產品(pin)設計愛(ai)好者(zhe)。 |
| 入學要求 |
學員學習本課程應具備下列基礎知識：
◆電路系統的基本概念。 |
| 班級規模及環境--熱線:4008699035 手機:15921673576/13918613812( 微信同號) |
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堅持小班授課，為保證培訓效果，增(zeng)加互(hu)動環節，每期(qi)人數限3到5人。 |
| 上課時間和地點 |
上課地點：【上海】：同濟大學(滬西)/新城金郡商務樓(11號線白銀路站) 【深圳分部】：電影大廈(地鐵一號線大劇院站)/深圳大學成教院 【北京分部】：北京中山/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】：領館區1號（中和大道） 【沈陽分部】：沈陽理工大學/六宅臻品 【鄭州分部】：鄭州大學/錦華大廈 【石家莊分部】：河北科技大學/瑞景大廈 【廣州分部】：廣糧大廈 【西安分部】：協同大廈
近開課時間(周末班/連續班/晚班）：Xilinx FPGA初級和中級班開課時間：2025年10月1日..假期班火熱報名中....實用實戰....用心服務......--即將開課--........................(歡迎您垂詢，視教育質量為生命！) |
| 實驗設備 |
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| 質量保障 |
1、培訓過程中，如有部分內容理解不透或消化不好，可免費在以后培訓班中重聽；
2、課程完成后,授課老師留給學員手機和Email,保障培訓效果,免費提供半年的技術支持。
3、培訓合格學員可享受免費推薦就業機會。 |
| 師資團隊 |
◆【趙老師】
FPGA課程金牌講師，項目經驗非常豐富，15年FPGA/DSP系統硬件開發工作經驗。熟悉整個EDA設計流程，熟練使用Alter、Xinlinx,ModelSim開發工具，精通Verilog
HDL語言和VHDL語言，精通Nios II EDS/SOPC、、IP核、PCI PLX 9054數據采集卡等開發。
◆【陳老師】
資深FPGA開發工程師,FPGA培訓課程金牌講師，有8年的FPGA和DSP系統硬件開發經驗,近4年來一直從事視頻和圖像處理領域的高速DSP系統硬、軟件和FPGA系統的設計和開發，具有非常豐富的高速系統設計經驗，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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| 課程進度安排 |
| 課程大綱（本教學方案有兩種語言版本，如果學員想學VHDL語言編程，我們可根據要求調整） |
第一階段 |
第一階段的課程主要幫助學員了解FPGA系統設計的基礎知識，掌握FPGA小系統硬件電路設計方法，學會操作ISE軟件來完成FPGA的設計和開發。 |
1.可編程邏輯設計技術簡介
2.下一代可編程邏輯設計技術展望
3.可編程邏輯器件硬件上的四大發展趨勢
4.EDA軟件設計方法及發展趨勢
5.FPGA的設計流程
6.FPGA的常用開發工具
7.FPGA的基本結構
8.主流低成本FPGA 芯片
9.FPGA芯片的選型策略詳解
10.FPGA關鍵電路的設計（小電路設計）：
11.1 FPGA管腳設計
11.2 下載配置與調試接口電路設計
11.3 RS-232串口
11.4 字符型液晶顯示器接口電路設計
11.5 電源電路設計
11.6 復位電路設計
11.7 撥碼開關電路設計
11.8 i2c總線電路設計
11.9 時鐘電路設計
11.10 圖形液晶電路設計
11.FPGA芯片的的結構
12.1 FPGA的結構、內部邏輯單元及接口
12.2 主流低成本FPGA的結構、內部邏輯單元及接口
12.3 FPGA的布線策略
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1. 實戰一：在FPGA開發板上運行一個接口實驗程序-交通燈的設計實現，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：“交通燈的設計實現”
實驗要點：
1.1 ISE工程創建及屬性設置
1.2 ISE源文件設計輸入方式
1.3 ISE約束設計
1.4 ISE工程編譯
1.5 ISE功能仿真
1.6 ISE時序仿真
1.7 ISE硬件下載 |
第(di)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。通過本節課程的學習，學員可以了解目前流行的Verilog HDL語言的基本語法，掌握Verilog
HDL語言中常用的基本語法。通過本節課程學習，學員可以設計一些簡單的FPGA程序，掌握組合邏輯和時序邏輯電路的設計方法。通過實戰訓練，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
3.Verilog HDL操作數和操作符
4.Verilog HDL和VHDL語言的對比
5.Verilog HDL循環語句
6.Verilog HDL程序的基本結構
7.Verilog HDL語言的數據類型和運算符
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語言實現組合邏輯電路
12.Verilog HDL語言實現時序邏輯電路
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1. 實戰訓練二：
訓練課題：“多路選擇器的設計”
實驗要點：
1.1 ISE軟件操作
1.2 組合邏輯電路設計實現
1.3 IF語句和CASE語句的使用
2. 實戰訓練三：
訓練課題：“跑馬燈設計實現”
實驗要點：
2.1 ISE軟件操作
2.2 時序邏輯電路設計實現
2.3 分頻原理和實現方法
3. 實戰訓練四：
訓練課題：“７段數碼管測試實驗-以動態掃描方式在８位數碼管“同時”顯示０-７”
實驗要點：
3.1 ISE軟件操作
3.2 了解如何按一定的頻率輪流向各個數碼管的COM端送出低電平，同時送出對應的數據給各段。
3.3 介紹多(duo)個數碼管(guan)動(dong)態(tai)顯示(shi)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系統設計中，如果能夠合理的應用Verilog
HDL的高級語法結構，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（FUNCTION）和有限狀態機（FSM）的設計方法，可以更好的掌握FPGA的設計技術。此外，本節課程還介紹了ISE軟件的兩個常用的高級工具，可以提高FPGA設計和調試的效率。 |
1.
TASK和FUNCTION語句的應用場合
2. Verilog HDL高級語法結構－任務（TASK）
3. Verilog HDL高級語法結構－任務（FUNCTION）
4. 有限狀態機(FSM)的設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計風格
6. 在線邏輯分析儀使用方法
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1. 實戰訓練五：
訓練課題：“典型狀態機設計實例”
實驗要點：
1.1 FSM設計方法
1.2 狀態機的編碼（Binary、gray-code、one-hot等）
1.3 狀態機的初始化狀態和默認狀態（完整狀態機設計）
1.4 狀態機的狀態定義風格
1.5 狀態機的編寫風格
2. 實戰訓練六：
訓練課題：“撥碼開關設計實驗”
實驗要點：
2.1 ISE輸入方式
2.2 在線調試
2.3 了解撥碼開關的工作原理及電路設計
3. 實戰訓練七：
訓練課題：“矩陣鍵盤設計實驗”
實驗要點：
3.1 輸入方式
3.2 了解矩陣鍵盤的工作原理及電路設計
4. 實戰訓練八：邏輯分析儀實驗
4.1 邏輯分析儀分析流程
4.2 邏輯分析儀使用技巧
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第四階段 |
隨著FPGA芯片的性能和密度不斷提高,
基于FPGA的SOPC系統正在逐漸成熟并且在很多領域得到了應用。第四階段課程主要給學員介紹Xilinx公司基于(yu)軟(ruan)核的(de)SoPC系統設(she)計流程和方法。通過硬件開發板上的(de)SoPC系統設(she)計實驗(yan)，學(xue)員能(neng)夠(gou)體會SoPC技術(shu)給系統設(she)計帶來的(de)靈(ling)活性。后通過FPGA綜合設(she)計實驗(yan)，學(xue)員完成對四天學(xue)習內容的(de)回(hui)顧和總結。 |
1.
基于FPGA系統組成原理和典型方案
2. Xilinx公司的解決方案
3. FPGA的編程思想的總結
4. FPGA硬件開發的思路
5. FPGA調試方法 |
1. 實戰訓練九：
訓練課題：“存儲器讀寫測試”
實驗要點：
2.1 FPGA調試方法
2.2 FPGA軟件開發流程
2. 實戰訓練十：
訓練課題：“FPGA綜合設計實驗”
訓練內容： 針對一個綜合性實驗題目，學員獨立完成需求分析，結構設計，代碼設計，仿真驗證和程序下載固化。
實驗要點： |
第五(wu)階段 |
1.實戰訓練十一：
訓練課題：“數碼管進位與刷新綜合設計實驗”
步驟一、詳細一個鋪墊性實驗，通過它講解數碼管各種進位的方法，與進位代碼的編寫，其中注意：
a.數碼管整體刷新和數碼管動態掃描顯示的區別和聯系，怎樣編寫代碼
b.編程中注意FPGA的精髓：并行運行
c.注意在傳遞數據的過程中，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、總結學員的出錯原因，給出解決方法
2.實戰訓練十二：
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音階和音調，其中注意：
a.狀態機的高級用法
b.怎樣分頻
c.注意在傳遞數據的過程中，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、總結學員的出錯原因，給出解決方法
3.實戰訓練十三：
1. 內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 |
第六階段 Modelsim 仿真 |
1、Testbench 編寫(xie)
2、Modelsim環(huan)境
3、Modelsim仿真流(liu)程(cheng)
4、Modlesim仿(fang)真工程和軟件使用。
5、Modelsim案例
6、Modelsim仿真實戰訓練(lian) |
第七階(jie)段 |
知識詳解：
1.字符型液晶顯示原理
2.圖形液晶顯示原理
3.液晶顯示原理詳解
4.I2C協議原理與編程 |
1. 實戰訓練十四：
訓練課題：1602字符型液晶顯示實驗
訓練內容： 通過實驗充分理解字符型液晶的顯示原理，是怎樣通過代碼體現的，針對一個綜合性實驗題目，學員獨立完成需求分析，結構設計，代碼設計，仿真。
2. 實戰訓練十五：
訓練課題：“128x64圖形液晶顯示實驗”
訓練內容： 通過實驗充分理解字圖形液晶的顯示原理，是怎樣通過代碼體現的針對一個綜合性實驗題目，學員獨立完成需求分析，結構設計，代碼設計，仿真。
３. 實戰訓練十六：
訓練課題：“I2C讀寫EEPROM實驗”
訓練內容： 通過實驗充分理解I2C協議原理，用I2C協議實現對EEPROM的讀寫操作，演示是怎樣通過代碼體現的針對一個綜合性實驗題目，學員獨立完成需求分析，結構設計，代碼設計，仿真。 |
