FPGA技术教程(通俗易懂)

FPGA创建工程及烧录程序简单教程（适用于IntelCycloneII EP2C35F672C8N）1.双击应用程序2.创建一个新工程（文件夹、工程名、文件名及文件路径中都不要带中文）最后finish，工程就建好了3.创建文件点击file~>new~>Design Files~>VHDL File或Verilog HDL File，然后请开始你的表演！（编写程序）（VHDL文件名应与工程名一致4.引脚编辑引脚如何编辑在FPGA自带的光盘中有提及，请在其中寻找并编辑。

（在光盘文件中也有流水灯的引脚文件waterled.qsf，找到并替换工程文件夹下的qsf文件即可实现引脚编辑）这时打开Quartus II 的Pin Planner可以看见引脚分配5.调试程序程序调试成功后会产生waterled.sof与waterled.qof文件6.烧录程序到软件中在烧录程序时应将电源线与USB-blaster如图示插入并打开电源。

打开Programmer后，应如下图所示6.（1）如果未自动弹出hardware，点开Hardware Setup，双击USB-Blaster，然后Close即可。

6.（2）如果没有USB-Blaster，可能是因为没有安装驱动程序右键安装或更新驱动程序文件路径不尽相同，Quartus II 安装在哪个盘就去哪个盘里面找在解决了驱动的问题后我们继续烧录程序Add Device：双击下图箭头位置添加文件（之前调试产生的waterled.sof文件）：箭头位置的Program Configure一定要选上！！！然后点击Start，烧录程序烧录成功！！！！！。

FPGA开发入门教程FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可重新配置的集成电路，能够根据用户需求实现不同的功能。

作为硬件开发的重要技术之一，FPGA具有灵活性高、性能强、功耗低等优点，因此受到了广泛的关注和应用。

本文将介绍FPGA开发的入门教程，帮助初学者快速上手FPGA开发。

第一步：了解FPGA第二步：选择开发工具和开发板FPGA开发需要选择合适的开发工具和开发板。

常用的FPGA开发工具有Xilinx的Vivado和Altera的Quartus等。

这些工具提供了图形化界面以及一些示例代码，方便用户进行开发和调试。

开发板是用户在FPGA开发中搭建硬件平台的重要部分，通过开发板可以将FPGA芯片与其他外设相连接，进行实际的验证和测试。

选择开发工具和开发板时要考虑到自己的需求和预算。

第三步：学习HDL编程语言HDL（Hardware Description Language）是用于描述数字电路的编程语言，FPGA开发中常用的HDL有Verilog和VHDL。

要掌握FPGA开发，我们必须学习和熟悉HDL编程语言。

HDL语言可以描述数字电路的结构、功能和时序等信息，通过HDL编写的代码可以被FPGA开发工具转化成对应的硬件电路。

学习HDL编程语言需要掌握其语法规则和基本概念，理解时序逻辑和组合逻辑的原理，并通过练习和实践进行巩固。

第四步：学习FPGA开发流程第五步：完成第一个FPGA项目通过以上几个步骤的学习和实践，我们已经具备了进行FPGA开发的基本能力。

接下来我们可以尝试完成一个简单的FPGA项目，例如实现一个LED闪烁的功能。

我们可以使用HDL语言编写一个简单的计数器，将计数值输出到FPGA开发板上的LED灯，通过改变计数值的频率实现LED的闪烁。

完成这个项目可以加深对FPGA开发流程的理解，并为后续更复杂的项目奠定基础。

总结FPGA开发入门需要掌握FPGA的基本概念和工作原理，选择合适的开发工具和开发板，学习HDL编程语言，了解FPGA开发流程，并通过实践完成一个简单的FPGA项目。

fpga现代数字系统设计教程——基于xilinx可编程逻辑在当今的数字系统设计领域中，基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）技术的应用日益普遍。

Xilinx是其中一家领先的FPGA厂商，其可编程逻辑芯片被广泛应用于各个领域。

本教程旨在介绍FPGA现代数字系统设计的基本概念与技术，重点关注基于Xilinx可编程逻辑的实践应用。

一、引言FPGA是一种可重构的硬件平台，具有高度的灵活性与可定制性。

通过不同的配置，FPGA可以实现各种数字电路功能，比如逻辑运算、数字信号处理、嵌入式系统等等。

Xilinx提供了一套完整的开发工具与设计流程，使得FPGA的设计与实现更加高效与简便。

二、FPGA基础知识介绍1. FPGA的基本结构与工作原理在FPGA中，逻辑资源（如逻辑门、寄存器）通过可编程的内部连接资源相互连接，形成不同的数字电路。

FPGA采用按位编程的方式，通过配置存储器将逻辑连接进行设定，从而实现不同的功能实现。

2. Xilinx系列FPGA概述Xilinx公司生产的FPGA主要分为Artix、Kintex、Virtex等系列，每个系列有不同的性能与资源规模适用于不同的应用场景。

本节将介绍主要的Xilinx系列FPGA及其特点。

三、FPGA设计实践1. 集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE）概述设计FPGA系统需要使用特定的软件工具，例如Xilinx提供的Vivado开发环境。

本节将介绍Vivado的基本功能与使用方法。

2. 基于Xilinx可编程逻辑的数字电路设计通过Vivado IDE，我们可以使用硬件描述语言（HDL）如VHDL或Verilog来描述数字电路。

本节将介绍如何使用HDL进行FPGA设计，包括逻辑门设计、时序控制、状态机设计等。

3. FPGA系统集成设计除了单个模块的设计，FPGA设计还需要进行系统级集成。

fpga 教学大纲第一章 FPGA概述1.1 FPGA的定义与特点FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，具有灵活性高、可重构性强的特点。

它由一系列可编程逻辑门和可编程内部连线构成，可以根据需要进行逻辑功能的设计和实现。

1.2 FPGA的应用领域FPGA广泛应用于数字电路设计、通信系统、嵌入式系统等领域。

在数字电路设计中，FPGA可用于实现各种逻辑功能、算法运算和信号处理等任务。

1.3 FPGA的发展历程自FPGA诞生以来，经历了多个发展阶段。

从最初的简单门级可编程器件到现在高度集成、性能强大的复杂逻辑器件，FPGA的性能和规模得到了极大的提升。

第二章 FPGA基本原理与结构2.1 FPGA的基本原理FPGA通过可编程逻辑门和内部连线的灵活配置实现逻辑功能的定制。

用户可以根据需要设计出特定的逻辑电路，并将其配置到FPGA芯片中，从而完成特定任务。

2.2 FPGA的逻辑资源FPGA芯片内部包含大量的可编程逻辑资源，如逻辑门、寄存器、乘法器等。

这些资源可以通过配置实现各种逻辑功能，并且可以根据需要进行灵活的重构。

2.3 FPGA的结构组成FPGA由可编程逻辑单元（CLB）、可编程输入输出块（IOB）、可编程互连资源（Interconnect）等部分组成。

它们相互连接并形成一种可重构的逻辑结构。

第三章 FPGA设计流程3.1 FPGA设计流程概述FPGA设计流程一般包括需求分析、系统设计、逻辑设计、综合与优化、布局布线、仿真验证等环节。

每个环节都有其独特的设计方法和工具支持。

3.2 FPGA的设计语言常用的FPGA设计语言包括硬件描述语言（如VHDL、Verilog）和高级综合语言（如C、C++）。

设计语言的选择会影响到设计的效率和可移植性。

3.3 FPGA设计工具FPGA设计离不开各种设计工具的支持，如逻辑综合工具、布局布线工具和仿真工具等。

这些工具可以提高设计效率，减少设计风险。

FPGA入门系列实验教程——数码管动态显示FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑设备，它可以通过编程的方式实现各种数字逻辑电路的功能。

在FPGA入门的过程中，了解如何使用数码管进行动态显示是一项非常基础而重要的实验。

本文将向读者介绍如何使用FPGA实现数码管的动态显示，并提供相关的实验教程。

一、实验目的本实验的目的是通过FPGA控制数码管以一定的时间间隔显示不同的数字或字符。

通过本实验的学习，读者可以了解到FPGA的编程方式和数码管的控制原理，并初步掌握FPGA的基本应用。

二、实验材料和准备1. FPGA开发板（如Xilinx Spartan系列）2.七段数码管模块3.连接线三、实验步骤1.搭建电路连接将开发板上的数码管模块通过连接线与FPGA的GPIO引脚相连接，确保连接正确无误。

2.创建工程打开FPGA开发环境（如Xilinx ISE），创建一个新的工程。

3.编写代码在创建的工程中，通过HDL语言（如Verilog或VHDL）编写数码管控制的代码。

以下是一个简单的Verilog代码示例：module seven_segment_displayinput wire clk,output wire [6:0] seg,output wire [3:0] anreg [23:0] count;reg [3:0] digit;reg [6:0] segment;count <= count + 1;digit <= 0;digit <= 1;digit <= 2;digit <= 3;count <= 0;endendassign seg = segment;assign an = digit;endmodule以上代码实现了数码管的动态显示功能。

其中，clk为时钟信号，seg为七段数码管的引脚，an为数码管的位选引脚。

FPGA入门教程FPGA入门教程1．数字电路设计入门2．FPGA简介3．FPGA开发流程4．RTL设计5．QuartusⅡ设计实例6.ModelSim和Testbench1.数字电路设计入门1.1数字电路设计数字电路设计的核心是逻辑设计。

通常，数字电路的逻辑值只有‘1’和‘0’，表征的是模拟电压或电流的离散值，一般‘1’代表高电平，‘0’代表低电平。

高低电平的含义可以理解为，存在一个判决电平，当信号的电压值高于判决电平时，我们就认为该信号表征高电平，即为‘1’。

反之亦然。

当前的数字电路中存在许多种电平标准，比较常见的有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVDS、HSTL、SSTL等。

这些电平的详细指标请见《补充教程1：电平标准》。

数字电路设计大致可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

一般的数字设计的教材中对组合逻辑电路和时序逻辑电路的定义分别为：组合逻辑电路的输出仅与当前的输入有关，而时序逻辑电路的输出不但与输入有关，还和系统上一个状态有关。

但是在设计中，我们一般以时钟的存在与否来区分该电路的性质。

由时钟沿驱动工作的电路为时序逻辑电路。

大家注意，这两种电路并不是独立存在的，他们相互交错存在于整个电路系统的设计中。

1.1.1组合逻辑电路组合逻辑电路由任意数目的逻辑门电路组成，一般包括与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。

一般的组合逻辑电路如下图：其中A,B,C,D,E,F为输入，G为输出。

1.1.2时序逻辑电路时序逻辑电路由时钟的上升沿或下降沿驱动工作，其实真正被时钟沿驱动的是电路中的触发器（Register），也称为寄存器。

触发器的工作原理和参数如下图：Register的原理和参数DClkQDQClktc-qtholdTtsutsu:建立时间，在时钟有效沿到来之前触发器数据输入应保持稳定的时间，如果建立时间不够，数据将不能在这个时钟沿被打入触发器。

它间接约束了组合逻辑的最大延时。

FPGA入门及Quartus II使用教程FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在可编程阵列逻辑PAL(Programmable Array Logic)、门阵列逻辑GAL(Gate Array Logic)等可编程器件的基础上上进一步发展的产物。

可以这样讲，ASIC(内部的所有资源，是Application Specific Integrated Circuit )用积木堆积起来的小房子，可以是一个欧美风情的房子，还可以是一个北京四合院…….而FPGA内部就可以说是一个个小积木，也就是内部有大量的资源提供给我们，根据我们的需求进行内部的设计。

并且可以通过软件仿真，我们可以事先验证设计的正确性。

第一章 FPGA的基本开发流程下面我们基于Altera 公司的QuantusII 软件来说明FPGA 的开发流程。

下图是一个典型的基于Quartus II的FPGA开发整体流程框图。

1、建立工程师每个开发过程的开始，Quartus II以工程为单位对设计过程进行管理。

2、建立顶层图。

可以这样理解，顶层图是一个容器，将整个工程的各个模块包容在里边，编译的时候就将这些模块整合在一起。

也可以理解为它是一个大元件，比如一个单片机，内部包含各个模块，编译的时候就是生成一个这样的大元件。

3、采用ALTERA公司提供的LPM功能模块。

Quartus软件环境包含了大量的常用功能模块，比如计数器、累加器、比较器等等。

4、自己建立模块。

由于有些设计中现有的模块功能不能满足具体设计的要求，那就只能自己设计。

使用硬件描述语言，当然也可以用原理图的输入方法，可以独立的把它们当成一个工程来设计，并且生成一个模块符号(Symbol)，类似于那些LPM功能模块。

这里可以理解为，如果我们需求的滤波器，没有现成的合适的，那我们可以通过LC自己来搭建一个滤波器。

5、将顶层图的各个功能模块连线起来。

FPGA开发板快速教程（一）－－-基础知识FPGA开发板作者：古文章来源：本站原创点击数：2284 更新时间：2007-5-24前言FPGA在复杂逻辑电路以及数字信号处理领域中扮演者越来越重要的角色，SOC（片上系统）以其低功耗，高性能，低成本，高可靠性等优点成为嵌入式系统的发展趋势。

作为一个简明的教程，主要宗旨是让初学者快速地了解FPGA/SOPC （可编程片上系统）开发的流程。

目前IT技术的发展可以说是一日千里，以本人的观点来讲，如果希望在电子设计领域有所作为，则必须具备快速掌握新技术的能力。

电子设计最重要的是实践的积累，我们只要具备了一定的基础，应当马上投入实践，否则很多概念都无法真正理解。

有不少人包括我，当下决心要成为一个合格的电子设计工程师的时候，总是想如果把有关电路方面的理论都掌握了才能所向披靡，有底气参加实际项目设计。

当然如果能做到“把有关理论都掌握了”这样的境界，我想应该是很理想的，但经验发现这并不实际。

据我所知，我所认识的不少电子设计牛人，他们的理论知识可能都比不上我们的本科生，但很多不错的产品都是从他们的手中开发出来的，有了实践的经验后，他们掌握新技第二节基于Q u a r t u s I I的实例…………………………………………………………………………………实验一实验板上的K E Y1按钮控制F P G A核心板上的第一个L E D灯介绍………………………………实验二7段数码管实验…………………………………………………………………………………实验三用F P G A设计串口数据收发…………………………………………………………………………第三章S O P C的基本开发流程…………………………………………………………………………………第一节第一节S O P C v s M C U、D S P和F P G A………………………………………………………………………第二节第二节基于QuantusII和NiosII的SOPC基本开发流程……………………………………………………第三节第三节基于Q u a n t u s I I和N i o s I I的S O P C实例……………………………………………………………实验一核心板上的两个L E D交替闪烁…………………………………………………………………实验二4位7段数码管I P c o r e设计以及f l a s h的烧写教程…………………………………实验三L C D设备驱动开发………………………………………………………………………实验四A L L_T E S T综合设计……………………………………………………………………………第四章FPGA开发板中嵌入Uclinux的步骤和方法……………………………………………………第一章 CPLD/FPGA的基本知识（二）FPGA、CPLD 概述FPGA(现场可编程门阵列)与 CPLD(复杂可编程逻辑器件)都是可编程逻辑器件，它们是在PAL,GAL等逻辑器件的基础之上发展起来的。

fpga教程FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它具有可编程的逻辑和存储单元，可以用于实现各种数字电路。

FPGA作为硬件描述语言（HDL）的实现工具，被广泛应用于数字电路设计和嵌入式系统开发。

FPGA教程首先介绍了FPGA的基础知识，包括FPGA的结构和工作原理。

FPGA由一组可编程的逻辑单元（LUT）和寄存器组成，通过配置电路来实现所需的功能。

编程FPGA需要使用硬件描述语言（HDL），如VHDL或Verilog，来描述电路的功能和结构。

接下来的部分讲解了FPGA的开发流程。

首先，需要使用HDL编写电路的逻辑描述，并进行模拟验证。

然后，通过综合和布局布线工具将逻辑描述转换为实际的硬件配置文件。

最后，将配置文件下载到FPGA芯片中，即可进行功能验证和性能测试。

在FPGA教程的后续部分，会介绍FPGA的应用领域和案例。

FPGA广泛用于数字信号处理、通信系统、图像处理、机器学习等领域。

例如，在数字信号处理中，FPGA可以用于实现滤波器、快速傅里叶变换等算法；在通信系统中，FPGA可以用于实现调制解调器、编码解码器等功能。

此外，FPGA教程还会介绍FPGA的开发工具和开发板。

FPGA开发工具提供了编程、仿真、综合等功能，如Xilinx的Vivado和Altera（现在是英特尔子公司）的Quartus。

而FPGA开发板则是一个集成了FPGA芯片和外围接口的开发平台，如Xilinx的Zynq系列和Altera的Cyclone系列。

总的来说，FPGA教程是一个全面介绍FPGA的入门指南，涵盖了FPGA的基础知识、开发流程、应用领域和开发工具。

通过学习FPGA教程，可以掌握FPGA的基本概念和使用方法，为后续的深入学习和应用打下坚实的基础。