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FPGA培训实战班-项目应用设计

时间:2019-04-04 15:25来源:武汉华嵌 作者:技术部 点击:
FPGA应用设计初级培训班(HQFP0601) 课程背景 FPGA技术经过20多年的发展,现在已经被应用到各个领域,并且正在逐渐成为越来越多领先技术的系统级解决方案。为了帮助从事或者即将从
  

FPGA培训实战班-应用设计(HQFP0601)

  

 

   课程背景

        FPGA技术经过30多年的发展,现在已经被应用到各个领域,并且正在逐渐成为越来越多领先技术的系统级解决方案。为了帮助从事或者即将从事FPGA设计的工程师尽快的了解FPGA技术,掌握设计的方法和手段,我们针对FPGA的初学者设计了这个为期四天的课程,着重介绍FPGA技术基础、Verilog语言及基于嵌入式软核处理器的SOPC系统设计方法。

  

新闻链接华嵌成功实施湘邮股份FPGA企业内训! 

  
   课程目标

    1.熟悉FPGA典型器件型号及结构
    2.熟练FPGA设计流程及开发方法
    3.掌握Verilog语言设计方法
    4.掌握状态机设计方法
    5.掌握FPGA的仿真及调试方法
    6.熟练SOPC系统设计流程
    7.掌握NIOS II硬件系统设计方法
    8.掌握NIOS II软件系统设计方法
    9.掌握自定义组件的硬件设计、驱动设计、及软件设计方法
    10.掌握嵌入式软核系统的调试方法
    11.掌握FPGA常用接口的设计方法
    12.掌握相关开发工具的使用方法

   培养对象

        FPGA系统的软件和硬件开发工程师;电子类专业的大学生和研究生;电子产品设计爱好者。

   入学要求

        学员学习本课程应具备下列基础知识:
        ◆电路系统的基本概念。

   师资团队

  【刘老师】
●     武汉华嵌中心高级讲师,武汉大学工学硕士,曾任武汉某知名企业硬件项目经理,5年嵌入式系统开发经验,3年项目管理经验,3年嵌入式培训讲师经验。熟练基于FPGA的UART、VGA接口电路设计,精通FPGA项目设计和开发,掌握ISP, SIGNAL TAP等高级调试方法, 熟练应用NIOSII。熟悉IC设计流程,熟练应用相关EDA设计工具;熟练掌握应用系统,硬件测试电路设计;熟悉C51单片机和ARM嵌入式处理器、CPLD和FPGA可编程逻辑器件。
  专长研究方向: FPGA系统开发,C51单片机、ARM系统开发与设计,高速PCB绘制。。 

   【冯老师】
●    
武汉华嵌中心高级讲师,丰富的实践经验,广博的专业知识,武汉大型通讯公司工作经历。硬件方面:精通硬件开发,设计过多种硬件电路 。尤其擅长FPGA可编程器件的开发,使用过从Altera公司早期的器件epm6000、Acex1K、CycloneII、CycloneIII系列,到最新的CycloneIV、CycloneV系列,熟练使用QuartusII和ISE、Modelsim软件,完成多种IP core的设计,包括PC104的ISA总线协议、PCI总线协议、VXI总线协议、HDLC和UART通信协议、100Mhz的SDRAM控制器、复用/解复用、总线仲裁逻辑、自定义总线协议、逻辑运算等。

 

      更多师资力量请参见师资团队

   教材


        ◆《武汉华嵌-FPGA应用设计班讲义》

   班级规模及环境

        为了保证培训效果,增加互动环节,我们坚持小班授课,每期报名人数限15人,多余人员安排到下一期进行。


本课程实验环境详细情况单击此处查看>>>

    上课地点

       武汉中心(滚动开班)

       长沙中心(滚动开班)
        上课地点: 查看地图>>


本课程每期班限额15名,报满即停止报名,请提前在线或电话预约
武汉华嵌保留开课时间调整的权利,欢迎来电洽询

   学时费用

        ◆课时: 共4天,24课时
        ◆培训费用(含教材费):
请咨询课程顾问
        ◆外地学员:代理安排食宿(需提前预定)

   最新优惠

        ◆团体报名优惠措施:两人95折优惠,三人或三人以上9折优惠

        ◆同时报选《FPGA设计案例班》,即享受200元现金优惠

   质量保障

        1、培训过程中,如有部分内容理解不透或消化不好,可免费在以后培训班中重听;
        2、培训结束后免费提供一个月的技术支持,充分保证培训后出效果;
        3、培训合格学员可享受免费推荐就业机会。

   课程进度安排(最新更新日期:2019.04.01
时间 课程大纲

第一天

学习目标

 第一天的课程将帮助学员了解FPGA系统设计的基础知识,使学员对FPGA的典型应用及解决方案,典型型号及结构特点有一个深入的认识。学员将掌握Verilog语言的基础知识及Modelsim的调试方法。

9:00
|
12:00

1. FPGA典型应用及解决方案
   本节将介绍FPGA在不同领域应用的优势,帮助学员了解FPGA的应用场合及常见的解决方案。
   本节要点:
  1.1 嵌入式应用,DSP应用,高速互联应用,ASIC验证应用,外设接口互联应用
  1.2 FPGA典型应用案例分享
2. FPGA典型器件型号及结构
   本节将介绍主流FPGA厂商的传统、主流及最新型号的器件特点,帮助学员掌握几种最常见的FPGA器件的结构,了解最新的FPGA器件型号特点,掌握FPGA器件选型的原则和方法。
   本节要点:
   2.1 Altera:CPLD,Cyclone II/IV
   2.2 Xilinx:CPLD,Spartan3/6,Virtex5/6
   2.3 FPGA兼容设计案例分析
3. FPGA设计流程及开发方法
   本节围绕FPGA的设计流程,介绍主流FPGA厂商的开发工具链,重点讲授关键设计环节的工具特点,使学员掌握FPGA设计流程的各个环节及对应的开发方法。
   本节要点:
   3.1 FPGA PCB设计要点
   3.2 Altera:Quartus II,EDS,DSP Builder,SignalTap
   3.3 Xilinx:ISE,XPS/EDK,System Generator,AccelDSP,ChipScope
   3.4 Synplify,Modelsim,Matlab,Simulink

 

13:30
|
16:30
1. Verilog语言介绍及仿真
   本节主要学习Verilog语言的语法机仿真工具modelsim的使用
   本节要点:
   1.1 组合逻辑设计
   1.2 时序逻辑设计
   1.3 逻辑系统的设计、测试、验证方法及modelsim的使用
2. 实战训练
   本节由学员动手,在modelsim上完成一个仿真工程的建立和调试。
   本节要点:
   2.1 工程创建及属性设置,源文件设计输入方式,工程编译,波形查看,在线调试
 

第二天

学习目标

   第二天的课程以Verilog语言学习为主,熟悉行为级逻辑设计方法,掌握三段式状态机的设计方法并仿真,为FPGA系统设计打下良好的基础。

9:00
|
12:00

1.三段式状态机的设计方法及仿真

   本节针对Verilog语言三段式状态机的设计方法进行详细讲解,剖析状态转移的原理及每个寄存器在状态转移过程中的作用。
   本节要点:
   1.1 行为级时序逻辑设计方法
   1.2 有限状态机的原理
   1.3 三段式状态机的设计及仿真
 
2. 实战训练
   本节由学员动手,在modelsim上完成一个三段式状态机的仿真工程的建立和调试,跟踪状态机的状态转换流程,掌握三段式状态机的设计方法。
   本节要点:
   3.1 状态机编码,三段式状态机源文件导入
   3.2 状态机实例仿真
 
13:30
|
16:30

1. FPGA实验平台介绍

   本节简要介绍课程使用的实验开发平台,对其资源配置、设计理念、使用方法等进行介绍,使学员具备在此实验平台开展FPGA设计开发的基础。
   本节要点:
   1.1 PCB设计,电源设计,FPGA配置链路,接口设计,使用方法
2. 解剖一个典型的FPGA工程
   本节以一个典型的FPGA工程为基础,手把手为学员讲授FPGA工程中的关键要素,要素的设计方法及作用。帮助学员迅速掌握FPGA开发的主要环节。
   本节要点:
   2.1 设计输入文件,约束文件,仿真激励文件,波形文件,下载文件,调试文件,设计报告
3. 实战训练
   本节由学员动手,在FPGA实验平台上完成第一个FPGA工程设计。学员根据实验手册一步一步的完成一个功能直观步骤完整的FPGA设计,总结在FPGA设计过程中常见的错误和问题。
   本节要点:
   3.1 工程创建及属性设置,源文件设计输入方式,约束设计,工程编译,功能仿真,时序仿真,硬件下载,硬件调试
 

第三天

学习目标

   第三天的课程以SOPC系统概念为切入点,重点介绍FPGA EDS解决方案的体系结构及硬件设计流程。围绕软核处理器、Avalon总线及外围组件三个方面对SOPC的硬件结构进行介绍。通过简单实用的SOPC工程使学员掌握EDS/XPS工具的基本使用方法及硬件设计流程。

9:00
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12:00

1. 基于数码管的电子钟设计

   本节讲授数码管的驱动方法及电子钟的时序设计并在实验板上完成验证。
   本节要点:
   1.1 七段式数码管的驱动
   1.2 电子钟设计的模块划分
   1.3 电子钟代码设计
   1.4 电子钟工程仿真调试及验证
2. 实战训练
   本节电子钟的设计文档,完成工程调试及验证
   本节要点:
   2.1 工程创建及属性设置,源文件设计输入方式,约束设计,工程编译,功能仿真,时序仿真,硬件下载,硬件调试
 
13:30
|
16:30

1. NIOS II解决方案的系统设计流程

   本节为学员讲述NIOS II解决方案的系统设计流程,通过学习学员可以从流程上清晰地理解QSYS设计的各个主要环节。
   本节要点:
   1.1 NIOS II解决方案的系统设计流程
   1.2 NIOS II解决方案的硬件设计流程
   1.3 NIOS II解决方案的软件设计流程
   1.4 NIOS II解决方案的软硬件下载流程
 
2. QSYS开发环境及使用方法
   本节基于实验平台的一个QSYS最小系统工程,介绍QSYS工具环境的使用方法。学员可学会使用该工具建立QSYS系统,掌握该工具提供的主要功能。 
   本节要点:
   2.1 实验平台上的一个QSYS最小系统工程
   2.2 NIOS II处理器的调用与配置
   2.3 Avalon总线互联方法
   2.4 常用外设组件及调用及其配置
   2.5 定制外设组件的实现方法
   2.6 QSYS系统的地址及中断
   2.7 QSYS系统软件设计初步
 
3. QSYS实战训练
   本节由学员动手设计并实现一个简单的处理器控制系统,在实践中加深对SOPC硬件设计流程及常见组件的使用方法,熟练SOPC Builder工具的操作。
   本节要点:
   3.1 在FPGA开发板上组建一个简单的处理器控制系统
   3.2 SOPC Builder工具操作方法
 

第四天

学习目标

    第四天的课程以软件开发及调试为主。通过第四天的学习,学员应掌握NIOS II 系统的软件开发流程及相关工具,能够针对不同的系统需求进行系统配置,并选择或设计相应的API接口进行软件开发。配合前三天讲授的内容,掌握QSYS系统的软硬件协同设计设计。

9:00
|
12:00

1. NIOS II解决方案的软件架构

   本节主要讲授NIOS II解决方案的软件架构,主要围绕硬件抽象层,API和用户应用程序三个方面进行介绍,使学员深入了解NIOS II解决方案的软件设计要素。
   本节要点:
   1.1 软件架构,软件开发工具链
   1.2 HAL硬件抽象层
   1.3 HAL API接口
   1.4 用户应用程序
   1.5 标准系统库,嵌入式操作系统
2. NIOS II 开发环境及使用方法
   本节为学员介绍NIOS II IDE软件及其工具链的使用方法,按照QSYS软件设计流程对重要的设计步骤进行讲解,使学员学会使用NIOS II 工具,了解QSYS软件设计及调试方法。
   本节要点:
   2.1 系统工程向导及模板
   2.2 系统库及用户工程的管理与配置
   2.3 QSYS软件设计方法
   2.4 QSYS软硬件协同调试方法
   2.5 QSYS软件的固化方法
3. NIOS II 实战训练
   本节由学员动手在前一天设计的简单的处理器控制系统上添加软件功能,理解QSYS系统中软件实现方法和硬件实现方法的区别,掌握QSYS软件设计及调试方法,熟练NIOS II 工具的操作。
   本节要点:
   3.1 在组建的简单处理器控制系统上添加软件工程
   3.2 NIOS II 工具操作方法
 
13:30
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16:30

1. QSYS软件工程实例分析

   本节将在第三天的课程中设计的电子钟作为QSYS系统的元件挂载在AVALON总线上,为学员介绍常见的QSYS外围组件的设计及软件控制方法,使学员具备开发QSYS外围接口的能力。
   本节要点:
   1.1 常见外围组件的设计方法
   1.2 用户自定义组件的软件调试方法
2. QSYS系统综合训练
   本节将电子钟挂载在QSYS上,并实现通过RS232串口来调节时间,并在实验平台上实现。通过这个综合训练,使学员融会贯通的使用QSYS系统结构设计、FPGA硬件设计、QSYS软硬件协同设计等方法。具备从需求到实现的设计开发能力。
   本节要点:
   2.1 QSYS系统结构设计
   2.2 FPGA硬件设计
   2.3 QSYS软硬件协同设计
   2.4 QSYS工具链使用
3. 课程总结与展望
   本节将回顾四天FPGA课程的主要内容,帮助学员总结课程的要点和课程培训中常见的问题,同时为学员介绍进一步学习FPGA的相关内容和资源。
 

 


 

   本课程培训过的客户

        中船重工709研究所 | 烽火科技 | 武钢工程技术集团通信有限责任公司 | 宜昌710研究所 | 武汉高德红外 | 矽感科技 | 武汉天喻信息产业股份有限公司 | 武汉富士康科技 | 武汉普创科技 | 昆明南天电子信息股份有限公司 | 717研究所 | 长沙矿山研究院 | 科工集团航天学院 | 三江航天红峰厂 | 武汉大学 | 武汉理工大学 | 中国地质大学 | 桂林电子科技大学 | 武汉军械士官学院 | 中南民族大学 | 韩山师范学院 | 十堰职业技术学院 | 温州职业技术学院 | 武汉职业技术学院 | 武汉科技大学 | 长江职业技术学院 | 湖南商学院 | 襄樊职业技术学院 | 江西理工大学 | 中南民族大学工商学院 | 深圳职业技术学院 | 武汉工业职业技术学院 | 武汉科技大学中南分校 等等......

 

 

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