課程大綱： .FPGA應用開發(fā)培訓TSF0601培訓
課程將幫助學員了解FPGA系統設計的基礎知識，使學員對FPGA的典型應用及解決方案，典型型號及結構特點有一個深入的認識。學員將掌握FPGA系統設計的方法、流程及手段，學會操作FPGA開發(fā)軟件來完成簡單的FPGA設計和開發(fā)。
1. FPGA典型應用及解決方案
本節(jié)將介紹FPGA在不同領域應用的優(yōu)勢，幫助學員了解FPGA的應用場合及常見的解決方案。
2. FPGA典型器件型號及結構
本節(jié)將介紹主流FPGA廠商的傳統、主流及新型號的器件特點，幫助學員掌握幾種常見的FPGA器件的結構，了解新的FPGA器件型號特點，掌握FPGA器件選型的原則和方法。
3. FPGA設計流程及開發(fā)方法
本節(jié)圍繞FPGA的設計流程，介紹主流FPGA廠商的開發(fā)工具鏈，重點講授關鍵設計環(huán)節(jié)的工具特點，使學員掌握FPGA設計流程的各個環(huán)節(jié)及對應的開發(fā)方法。
1. FPGA實驗平臺介紹
本節(jié)簡要介紹課程使用的實驗開發(fā)平臺：紅色颶風系列開發(fā)板，對其資源配置、設計理念、使用方法等進行介紹，使學員具備在此實驗平臺開展FPGA設計開發(fā)的基礎。
2. 解剖一個典型的FPGA工程
本節(jié)以一個典型的FPGA工程為基礎，手把手為學員講授FPGA工程中的關鍵要素，要素的設計方法及作用。幫助學員迅速掌握FPGA開發(fā)的主要環(huán)節(jié)。
3. 實戰(zhàn)訓練
本節(jié)由學員動手，在FPGA實驗平臺上完成個FPGA工程設計。學員根據實驗手冊一步一步的完成一個功能直觀步驟完整的FPGA設計，總結在FPGA設計過程中常見的錯誤和問題。
課程以設計輸入、激勵設計及測試調試為主要內容，學員可以掌握FPGA開發(fā)的基本設計輸入方法：原理圖輸入及Verilog硬件描述語言輸入，配合豐富的實例使學員了解FPGA資源的語言描述方法及數字系統的測試驗方法，同時通過對設計原則和設計技巧部分的課程可以幫助學員提高系統設計的能力，為S0PC的系統設計打下良好的基礎。
1. FPGA設計輸入方法
本節(jié)針對FPGA開發(fā)過程中的主要工作——設計輸入——進行詳細分析，幫助學員掌握常見設計輸入方法，激勵文件設計方法，理解硬件描述語言的可綜合設計風格。
2. FPGA常用資源結構特點及調用方法
本節(jié)將學習FPGA器件的工藝結構，詳細介紹FPGA的各種邏輯資源特點及調用方法，幫助學員深刻理解FPGA的各種內部資源，為系統的進行FPGA開發(fā)打下基礎。
3. 有限狀態(tài)機設計
本節(jié)講授數字系統設計中常見的結構設計方法——有限狀態(tài)機，通過學習學員將掌握狀態(tài)機設計中的狀態(tài)劃分原則及硬件描述語言實現方法。
1. FPGA設計原則及常用設計技巧
本節(jié)介紹FPGA設計中應遵循的設計原則和常用設計技巧，通過學習學員可從更高的層次上理解數字系統的設計方法。
2. 設計輸入與驗實戰(zhàn)訓練
本節(jié)讓學員動手去完成既定的實驗任務，在實踐中掌握硬件描述語言的編寫方法及系統設計的模塊化設計方法。
3. 實時硬件調試實戰(zhàn)訓練
本節(jié)通過實驗演示及學員動手相結合，是學員掌握FPGA實時調試工具——虛擬邏輯分析儀——的使用方法，提高FPGA調試測試的技能。
課程以S0PC系統概念為切入點，重點介紹FPGA EDS解決方案的體系結構及硬件設計流程。圍繞軟核處理器、Avalon總線及外圍組件三個方面對S0PC的硬件結構進行介紹。通過簡單實用的S0PC工程使學員掌握EDS/XPS工具的基本使用方法及硬件設計流程。
1. S0PC系統基礎及典型解決方案
本節(jié)講授S0PC系統的基礎知識及S0PC的構成要素，介紹當前典型的幾種S0PC解決方案及優(yōu)缺點，使學員對S0PC有一個基本的認識。
2. Altera NI0S II解決方案
本節(jié)基于Altera NI0S II軟核處理器，通過一個典型的工業(yè)數據采集S0PC系統工程，詳細介紹NI0S II S0PC解決方案的構成要素。通過學習，學員將從整體上理解NI0S II S0PC解決方案的架構和重要的構成要素，學會使用原理圖和硬件描述語言的方式調用S0PC工程模塊。
1. NI0S II解決方案的系統設計流程
本節(jié)為學員講述NI0S II解決方案的系統設計流程，通過學習學員可以從流程上清晰地理解S0PC設計的各個主要環(huán)節(jié)。
2. S0PC Builder開發(fā)環(huán)境及使用方法
本節(jié)基于實驗平臺的一個S0PC小系統工程，介紹S0PC Builder工具環(huán)境的使用方法。學員可學會使用該工具建立S0PC系統，掌握該工具提供的主要功能。
3. S0PC Builder實戰(zhàn)訓練
本節(jié)由學員動手設計并實現一個簡單的處理器控制系統，在實踐中加深對S0PC硬件設計流程及常見組件的使用方法，熟練S0PC Builder工具的操作。
課程以軟件開發(fā)及調試為主。通過第四天的學習，學員應掌握NI0S II S0PC系統的軟件開發(fā)流程及相關工具，能夠針對不同的系統需求進行系統配置，并選擇或設計相應的API接口進行軟件開發(fā)。配合天講授的內容，掌握S0PC系統的軟硬件協同設計設計。
1. NI0S II解決方案的軟件架構
本節(jié)主要講授NI0S II解決方案的軟件架構，主要圍繞硬件抽象層，API和用戶應用程序三個方面進行介紹，使學員深入了解NI0S II解決方案的軟件設計要素。
2. NI0S II IDE開發(fā)環(huán)境及使用方法
本節(jié)為學員介紹NI0S II IDE軟件及其工具鏈的使用方法，按照S0PC軟件設計流程對重要的設計步驟進行講解，使學員學會使用NI0S II IDE工具，了解S0PC軟件設計及調試方法。
3. NI0S II IDE實戰(zhàn)訓練
本節(jié)由學員動手在前設計的簡單的處理器控制系統上添加軟件功能，理解S0PC系統中軟件實現方法和硬件實現方法的區(qū)別，掌握S0PC軟件設計及調試方法，熟練NI0S II IDE工具的操作。
1. S0PC軟件工程實例分析
本節(jié)基于典型的工業(yè)數據采集S0PC系統的軟件結構，為學員介紹常見的S0PC外圍組件的軟件控制方法，介紹自定義外圍組件的HAL設計及API封裝方法，使學員具備開發(fā)S0PC外圍接口的能力。
2. S0PC系統綜合訓練
本節(jié)提出一個S0PC系統需求，要求學員設計一個圖像顯示系統的S0PC結構，并在實驗平臺上實現。通過這個綜合訓練，使學員融會貫通的使用S0PC系統結構設計、FPGA硬件設計、S0PC軟硬件協同設計等方法。具備從需求到實現的設計開發(fā)能力。
3. 課程總結與展望
本節(jié)將回顧四天S0PC課程的主要內容，幫助學員總結課程的要點和課程培訓中常見的問題，同時為學員介紹進一步學習S0PC系統的相關內容和資源。
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