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1. 培訓(xùn)對象：
   課程適合于使用Xilinx FPGA器件進(jìn)行科研和產(chǎn)品開發(fā)的具有中等水平的工程技術(shù)人員，也適合于相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域具有相當(dāng)水平的教師和研究生。參加學(xué)習(xí)的學(xué)員只需要具有數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識即可完成本課程的學(xué)習(xí)。
   課程目標(biāo)：
   1.掌握基本的FPGA硬件電路設(shè)計(jì)，包括FPGA和外設(shè)電路設(shè)計(jì)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(jì)與實(shí)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(jì)與實(shí)現(xiàn)以及高速視頻ADC、DAC 接口設(shè)計(jì)。
   5.掌握高速串行接口實(shí)現(xiàn)方案，重點(diǎn)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(jì)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(jì)。
   教學(xué)大綱
   基于Xilinx FPGA的硬件電路和數(shù)字接口課程主要包括7個主題
   主題1：Xilinx FPGA設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
   學(xué)習(xí)目標(biāo)?
   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。
   學(xué)習(xí)內(nèi)容?
   一、掌握Xilinx FPGA開發(fā)與設(shè)計(jì)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(jì)思想，同時掌握FPGA數(shù)字系統(tǒng)中各類接口電路的設(shè)計(jì)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(diǎn)闡述最新版本ISE軟件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念。
   4．ISE開發(fā)流程簡述；
   5．重點(diǎn)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(jì)和實(shí)現(xiàn)
   學(xué)習(xí)目標(biāo)?
   學(xué)習(xí)常用外設(shè)接口的硬件電路設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的實(shí)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(jì)與實(shí)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(shí)現(xiàn)
   1．RS232接口的FPGA設(shè)計(jì)方法；
   2．I2C接口的FPGA設(shè)計(jì)方法；
   3．SPI接口的FPGA設(shè)計(jì)方法；
   4．USB接口的FPGA設(shè)計(jì)方法。
   5．以太網(wǎng)接口的FPGA設(shè)計(jì)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)目標(biāo)?
   學(xué)習(xí)高速ADC、DAC原理及其驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)與實(shí)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(jì)以及接口驅(qū)動的HDL實(shí)現(xiàn)；
   3．掌握視頻解碼與編碼芯片的接口設(shè)計(jì)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(jì)和相應(yīng)的驅(qū)動代碼設(shè)計(jì)；
   1．掌握高速視頻VGA DAC 接口設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)驅(qū)動；
   主題4：SERDES接口專題
   學(xué)習(xí)目標(biāo)?
   學(xué)習(xí)高速串行接口的實(shí)現(xiàn)方案以及相應(yīng)的電路和驅(qū)動代碼設(shè)計(jì)，重點(diǎn)掌握Xilinx FPGA內(nèi)嵌的Rocket I/O、GTP和GTX硬核的使用方法。
   學(xué)習(xí)內(nèi)容?
   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(jì)和FPGA驅(qū)動代碼的編寫；
   2．Xilinx GTP Serdes模塊的特征和使用方法；
   1．Xilinx SERDES開發(fā)示例。
   主題5：Rapid IO接口專題
   學(xué)習(xí)目標(biāo)?
   學(xué)習(xí)Rapid IO的實(shí)現(xiàn)方案以及關(guān)鍵點(diǎn)，重點(diǎn)掌握基于Xilinx FPGA的Rapid IO開發(fā)流程與方法。
   學(xué)習(xí)內(nèi)容?
   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(jì)和FPGA驅(qū)動代碼的編寫；
   1．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)目標(biāo)
   學(xué)習(xí)PCI-E和千兆以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方案以及關(guān)鍵點(diǎn)，重點(diǎn)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。
   學(xué)習(xí)內(nèi)容?
   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(jì)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(jì)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(jì)專題
   學(xué)習(xí)目標(biāo)?
   學(xué)習(xí)存儲器接口電路的設(shè)計(jì)和實(shí)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(jì)。
   學(xué)習(xí)內(nèi)容?
   1．源同步設(shè)計(jì)方法以及FPGA內(nèi)部跨時鐘域設(shè)計(jì)技巧。
   2．?dāng)?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(jì)和HDL代碼實(shí)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(shí)例。
   7．基于7系列的高速存儲接口設(shè)計(jì)方案
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