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硬件篇之核心模块——FPGA核心模块

版本:V2.2
更新时间:2009-08-22
版本:V2.1
更新时间:2009-07-10(更改7月9号V2.1版中的一处笔误)


写在前面:
    由于是第一次准备系统的写相关的教程,所以在语言方面把握的不是很好,写到最后觉得像是写成了产品说明书。不过最后感觉这个文档还勉强算是个教程,从里面的文字以及配套的原理图,大家应该可以明白FPGA的核心模块的组成了,然后根据这个,可以制作出自己的电路板。
    至于电路板上的问题,大家可以跟帖,然后一些普遍性的问题会逐步增加到文档中。此外,随着时间推移以及大家的讨论,中间存在的问题和错误,也会逐步更改和更新。请大家随时关注本站的教程更新。
    同时,也欢迎大家转帖和宣传,让更多的人从中学习到相关知识。

    最后发表两点申明:
    1.本站所有的电路模块都会和教程配套,硬件是经过测试和验证才会放出原理图(前段时间迟迟没有放出,是因为我个人原因太忙了,没时间整理),大家可以放心地直接使用。
    2.本站的硬件电路模块会有少量的空余板子,可以低价提供。本站并不以卖这个为盈利目的,只是为了方便大家学习相关知识,节约相应的制作成本。

部分内容



Cyclone II EP2C5/8 启蒙板说明书
Cyclone II EP2C5/8 Start Board User Manual



1.        模块介绍
1.1        模块主要功能
    数字系统和SOPC设计在广大学生和爱好者中已经形成了一定的学习氛围和规模,但市场上的开发板和学习板良莠不齐,为此线路人生|Circuitry Life特设计了本模块,中文名为“Cyclone II EP2C5/8启蒙板”,英文名为“Cyclone II EP2C5/8 Start Board”。
本模块的功能主要包括以FPGA及其外围电路构成的核心电路部分,电源电路部分,LED测试电路部分,IO、控制线和总线引出接口,以及由SDRAM、SRAM和FLASH构成的存储电路部分。
1.2        模块适用范围
    本模块适用于高校学生和电子爱好者,主要为学习HDL语言和Nios II软核处理器设计(偏重于Nios II),同时也作为公司、高校或科研机构的产品和项目开发的原型板使用。
…………………………

详细内容:
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致力于电子技术推广和教学工作,甘做铺路石和金字塔最下面的一层。

本帖最后由 kunpeng032 于 2009-6-12 11:18 编辑

谢谢黄老师了~
刚看过了,写的太好了!很具有参考价值!再次感谢!

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写在前面:
    本站的硬件电路模块会有少量的空余板子,可以低价提供。本站并不以卖这个为盈利目的,只是为了方便大家学习相关知识,节约相应的制作成本。
黄智宇 发表于 2009-6-12 10:41


不知道黄老师的空余的板子怎么卖呢?

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不知道黄老师的空余的板子怎么卖呢?
kunpeng032 发表于 2009-6-12 11:27


就是收取制板的成本、运输、时间/精力消耗等费用,呵呵
具体收多少我还没想过也没算过,可以等几天板子回来再说
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本帖最后由 kunpeng032 于 2009-6-12 11:43 编辑

问个弱智的问题,电路中的R6电阻(10K)那的一条线(NO POP)是什么意思?为什么这么做呢?还有就是那个B1开关(ReCONFIG)的具体作用是什么呢,重新配置?谢谢!

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问个弱智的问题,电路中的R6电阻(10K)那的一条线(NO POP)是什么意思?为什么这么做呢?还有就是那个B1开关(ReCONFIG)的具体作用是什么呢,重新配置?谢谢! ...
kunpeng032 发表于 2009-6-12 11:40

NO POP代表不用焊接。这个是为了方便未来用别的CPU或者CPLD对FPGA进行扩展配置的时候,针对配置管脚的电平要求而做的兼容设计。

B1开关的作用我在文档中讲了吧?用做重配置:让EPCS器件对FPGA重新配置。
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看看,写文档很花时间

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又发现一个好网站了 哈哈

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太好了,学习

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本帖最后由 kunpeng032 于 2009-6-22 13:52 编辑

请教黄老师几个问题。
1、如果想做一块能跑Nios II的板子,不用并行Flash芯片,用配置芯片(EPCS系列)来做存储器用可以吗?比如FPGA芯片用EP2C8Q208,SDRAM用容量为8MB的芯片,配置芯片想用EPCS4或EPCS16或EPCS64。我查过这些芯片的资料,存储容量分别为0.5MB、2MB、8MB,不知道用哪个更适合一些呢(好像EPCS16有8管脚和16管脚两种封装形式)?用EPCS16能满足一般工程的设计要求吗?
2、这样的电路跟用并行FLASH芯片的电路相比有什么不足吗,速度上和并行芯片的电路有差距吗?
谢谢您!

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1. 确实可以这么用。但是用EPCS16,一共是16MBit,配置2c8用去1/4,还剩12MBit,剩下的基本还是可以满足其它应用的需要的。但是这么一片就四五十块钱,不如10几块钱的并行FLASH划算,性价比并不高。不过可以节约一些IO管脚。
2. 并行FLASH的操作速度根据片子不一样,EPCS系列的最高速的操作也就是40MHz,而且是串行的,相对的操作速度你可以算一下,也可以根据数据手册进行对比。电路方面EPCS系列的当然要简单得多。不过参考Altera的相关开发板的设计,Cyclone III系列支持了更多的配置模式后,甚至都可以不用EPCS系列芯片,直接用FLASH来做存储了。
总的来说并行FLASH成本更加低廉,用在工程上会降低相应的费用。
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那并行Flash的两种接法有什么区别呢?8位接法和16位速度上会有区别吗?感觉8位接法简单一些。如果是按8位的接法那Flash还能跟SRAM共用总线吗?是不是前8位共用,SRAM的后8位单独接呢?谢谢!

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12# kunpeng032
数据总线是那样接的
地址总线还要考虑一下位宽对其的问题,具体的可以看书上的讲解或者相应的文档
速度上肯定是有区别的,你可以仔细思考一下
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学习一下!!!!

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好好啊 ,谢谢了 1# 黄智宇

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请问黄岛主如果该主板 运行Nios  是软核 硬核还是固核?下载这些核具体怎么操作

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请问黄岛主如果该主板 运行Nios  是软核 硬核还是固核?下载这些核具体怎么操作
晨曦雨露 发表于 2009-6-25 10:37


Nios现在都是软核
具体的操作跟其普通的开发流程是一样的
你问这个问题,觉得你应该没有做过这个东西?
你可以看看zmz1983写的那个教程
http://www.5ifpga.com/viewthread.php?tid=3&extra=page%3D1
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是的 没有做过 刚刚着手 黄岛主 高人

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谢谢黄老师分享的好东西

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请问黄岛主 想买一块你的开发板 能不能提供一些技术支持?

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