模塊一 基于FPGA的通信接口設計及外圍接口設計
FPGA設計應用最為廣泛的領域之一為接口互聯,基于FPGA的通信接口設計及外圍接口設計課程主要讓學員掌握外設通信接口的設計方法:在教員演示下完成一種通信接口的設計;
在教員指導下,獨立完成其它通信接口設計,包括協議分析、完成設計文檔、RTL設計、FPGA芯片選型等流程。(USB2.0,PCI,PCI-e,以太網)
模塊二 基于FPGA的圖像視頻處理
FPGA設計應用最為廣泛的領域之一為圖像與視頻處理,基于FPGA的圖像視頻處理內容有:圖像和視頻處理基礎知識,使學員能夠實現色彩空間變換、VGA控制器、JPEG 編碼基礎、2D-DCT變換、視頻處理體系及圖像FIR濾波器設計與實現;視頻降噪算法設計與實現,基于FPGA的常用視頻處理算法體系結構、邊緣檢測算法等。
模塊三 SOPC設計流程
SoPC系統設計與應用課程使學員熟練掌握參數化庫LPM模塊的使用; 精通FPGA中鎖相環模塊及SignalTap的使用;精通SoPCBuilder的使用,能夠用NiosII軟件集成開發環境IDE建立用戶程序; 掌握在NiosII系統中融入自己所設計IP的技術。
模塊四 SDRAM和DDR2/DDR3課程
SDRAM的發展歷史,L-Bank結構,SDRAM控制器的本地邏輯接口,SDRAM的工作原理,使用FPGA控制SDRAM的算法機模型(控制和數據通道的分離),以及SDRAM的邏輯控制:預充電,刷新,命令,突發,寄存器設置,上電初始化,讀/寫序列等。
采用美光的器件模型,構成完整的訪問控制模塊的編碼和驗證。該課程的目標是:通過學習,學員將能夠獨立的編寫SDRAM和DDR2/DDR3控制器(含DIMM);
能夠理解和使用FPGA中關于DDR器件的專用電路;
能夠使用和分析FPGA廠家提供的相關IP;
能夠了解高速數據傳輸的必要知識(如隨路時鐘,復雜的跨時鐘域處理)。
模塊五 FPGA工程課程
該課程將講解和實踐FPGA從建模到PCB實現的工業過程。具體包括,從需求到FPGA的建模,IO端口電平標準,OCT,FPGA的專用電路,JTAG,如何設計FPGA的配置電路,高速信號的處理,SSN,SI和EMI,PCB的高速電路設計,BGA器件的扇出,文檔編寫。通過練習,學員將完成一個完整的FPGA工程設計,包括硬件,固件和軟件和文檔部分。
硬件部分包括原理圖設計,多層電路板設計和高速電路設計;
固件部分包括HDL建模工程以及對應的驗證工程;
軟件部分包括必要的上位機編碼;文檔部分包括產品使用說明書和產品設計報告和產品測試報告。該課程的目的:學員將能夠參與或完成FPGA工程;能夠提供規范的原理圖,能夠正確的進行PCB設計,能夠編寫完整的文檔,為企業提供具有完整實現能力和再實現能力的現代工程師。
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