《FPGA设计与应用课程说明.ppt

FPGA设计与应用 信息与通信工程教研室 赵海龙 FPGA是什么？ 为什么学习FPGA？ 如何学习FPGA？ 一、 什么是FPGA？??? FPGA是现场可编程门阵列的简称，简单来说，FPGA就是“可反复编程的逻辑器件”。FPGA取自Field Programmable Gate Array的首个字母，代表现场(Field)可编程(Programmable)逻辑 阵列(Gate Array)。 一、 什么是FPGA？? 2009 年 2 月 18 日，Ross Freeman 荣登 2009 美国发明 家名人堂。 Freeman 先生的发明是一块全部由“开放式门”组成的计算机芯片，其专利号为 4,870,302。采用这种芯片，工程师可以根据需要进行编程，添加新的功能，满足不断发展的标准或规范要求，并可在设计的最后阶段进行修改。 ?? 一、 什么是FPGA？??? FPGA的应用领域最初为通信领域，但目前，随着信息产业和微电子技术的发展，可编程逻辑嵌入式系统设计技术已经成为信息产业最热门的技术之一，应用范围遍及航空航天、医疗、通讯、网络通讯、安防、广播、汽车电子、工业、消费类市场、测量测试等多个热门领域。并随着工艺的进步和技术的发展，向更多、更广泛的应用领域扩展。越来越多的设计也开始以ASIC转向FPGA， FPGA正以各种电子产品的形式进入了我们日常生活的各个角落。 一、 什么是FPGA？??? FPGA被广泛地使用在通讯基站、大型路由器等高端网络设备，以及显示器(电视)、投影仪等日常家用电器里。 一、 什么是FPGA？??? FPGA已经从最早的只应用于辅助功能以及胶合逻辑（连接各种功能块以及集成电路的逻辑电路）的简单器件，发展到现今众多产品的核心器件。 FPGA是什么？ 为什么学习FPGA？ 如何学习FPGA？ 二、为什么学习 FPGA 1）FPGA应用广泛，价格合适 FPGA最大的优势特点就是能够缩短开发所需时间。 换句话说，通过使用FPGA，设计人员可以有效地利用每一分钟进行开发。例如，在开发过程中使用FPGA与否，可以导致开发时间上1/2 ～ 1/3的差别。这使得FPGA成为实现“少量多品种”以及“产品周期短” 市场不可缺少的器件之一。  二、为什么学习 FPGA 2）FPGA发展迅速 10年中集成电路设计企业增长４倍，５００家。超过亿元的１７家，其中２家年售５亿元。 二、为什么学习 FPGA 3）FPGA就业形势好 中国每年对于FPGA设计人才的需求缺口巨大，FPGA设计人才的薪水也是行业内最高的。目前，美国已有FPGA人才40多万，中国台湾地区也有7万多，而中国内地仅有1万左右，可见中国渴望有更多的FPGA人才涌现出来。 FPGA是什么？ 为什么学习FPGA？ 如何学习FPGA？ 如何学习FPGA？ ?（1）掌握FPGA的编程语言??? 如何学习FPGA？ ?（1）掌握FPGA的编程语言 如何学习FPGA？ ?（1）掌握FPGA的编程语言 一、课程介绍 本课程主要介绍现场可编程逻辑器件FPGA的集成环境、开发流程和VHDL语言，了解基于FPGA的数字系统开发工具、开发流程（Xilinx）和开发中常见问题，培养学生具备一定的FPGA系统或者硬件系统开发知识，并能够进行成熟的基于FPGA的数字系统设计。 二、课程安排 理论课30学时，主要讲授基本概念、VHDL语言、FPGA设计流程，论文报告。 实验课34学时，软件实验18学时，硬件12学时。主要熟悉开发软件的工作环境、实现一些基本功能电路的设计。 要求：每个专业班选一名课代表，负责理论课和实验课的辅助工作。 三、考试安排 考试时间：最后1-2次课上机考试 考试方式： 上机成绩 40% 平时成绩（课堂、实验） 40% 论文设计（报告、答辩） 20% 四、参考资料 VHDL设计指南(原书第2版) 电子与电气工程丛书 作者：(美)阿森顿 译者:葛红，黄河，吴继明 出版社：机械工业出版社 出版日期：2005年6月 参考资料二 VHDL教程(原书第3版) 电子与电气工程丛书 作者：(美)巴斯克尔 译者:刘雷波，孟一聪 出