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推荐FPGA+单片机开发板。。。

菜鸟
2009-04-09 20:33:35     打赏
联华众科FPGA开发板 FA130

 

 

北京联华众科科技有限公司 http://www.lianhua-zhongke.com.cn

 

 

Abstract 摘 要:联华众科FPGA开发板FA130核心器件为 Altera Cyclone系列的EP1C3,配置芯片为EPCS1,FA130上可以运行SOPC Builder制作的简单的工程。FA130具有丰富的板载资源,由于板载有51单片机,FA130还可以作为51单片机的学习开发板。FA130实现了3.3V系统与5V系统对接功能,具体是通过74LVXC3245(或简称3245)实现的。FA130随板资料中包括丰富的开发实例和制作开发实例的详细步骤说明,以及Quartus II环境下的设计输入,综合,仿真等内容,另外还包括SOPC建立和开发方面内容,如Nios II的建立和Nios II环境下C/C++程序开发等。FA130的EDA开发实例包括VHDL和Verilog两个版本,FA130的51单片机开发实例包括汇编和C语言两个版本。同时FA130还包括详细的使用手册和丰富的配套资料,非常适合FPGA,VHDL,Verilog开发学习者使用。另外FA130随板DVDROM中还包括VS.NET的开发实例,在学习FPGA开发,51单片机开发的同时还可以学习到VS.NET开发环境中C#程序的开发,VS.NET和C#也是WINCE.NET系统上主要的开发环境和编程语言 1 概述

联华众科FPGA开发板FA130核心器件为 Altera Cyclone系列的EP1C3T100,配置芯片为EPCS1,FA130外观如下图所示。

 

整板为双面PCB,左侧为FPGA芯片Altera EP1C3T100,板载LCD1602液晶屏在调试单片机程序或HDL程序时可作为输出设备使用。

 

 

联华众科FPGA开发板FA130具有丰富的板载资源。

  * 核心器件包括FPGA芯片Altera EP1C3T100和PLCC封装的单片机STC89LE52。EP1C3可用I/O分4组全部以插针的形式引出,供外部扩展时使用。

  * FPGA配置芯片为EPCS1,EPCS1为FLASH类型存储器,存储空间为1M位(1,046,496bits),EPCS1可以工作在5V或3.3V,在本开发板EPCS1与FPGA的IO相同工作电压为3.3V。

  * 时钟资源包括频率为66M有源晶振和1个外接有源晶振插座,外接有源晶振插座可直接安装用户自己希望的任何频率有源晶振。

  * 复位电路由一个复位按键和一片复位芯片组成,复位芯片为IMP812T,IMP812T输出高电平有效的复位脉冲,脉冲宽度为140ms。IMP812T的复位门限(Reset Threshold)为3.08V,输出的复位信号同时提供给FPGA芯片和单片机使用,FA130上EP1C3和51单片机89LE52均工作在3.3V电源电压。

  * 显示资源包括6位共阳七段数码管,8位LED(绿色),1片1602LCD显示屏。

  * 键盘资源包括4*4按键阵列,4个独立按键,其中4个独立按键可以作为单片机的中断源使用。

  * 接口资源包括串口,PS2接口,VGA接口,I2C总线接口,PWM信号输入输出接口,USB Deivce接口(可作为供电电源使用),9V直流电源接口,以及EP1C3可用I/O接口,JTAG下载接口和Config下载接口。两个串口一个连接到EP1C3,另一个连接到单片机上,串口芯片为MAX3232,工作在3.3V。其中JTAG下载接口和Config下载接口为5*2插座方式,需经ByteBlaster II下载线转接到PC并口,也可以用USB Blaster连接到PC的USB口。开发板随板带有一根ByteBlaster II下载线,用以连接开发板JTAG下载接口和Config下载接口到PC并口,完成编程下载或配置下载工作。

  * 音频资源包括1个蜂鸣器。

  * 电源部分包括1片LM1085-5.0,1片AS2830-3.3和1片AS2830-1.5,LM1085-5.0提供5V直流电源作为AS2830-3.3,AS2830-1.5输入电源和LCD1602供电电源。AS2830-3.3提供3.3V直流电源,作为FPGA的IO电源和开发板上其他设备电源。AS2830-1.5提供1.5V直流电源,作为FPGA的核心供电电源。

  * 存储资源包括1片24C02和1片93C46,24C02连接在I2C总线上,是存储空间为256字节串行E2PROM,24C02的设备地址也可以由板上的3位拨码开关设置。93C46为SPI接口的串行E2PROM,93C46存储空间为128字节。

  * 其他资源还包括8位拨码开关,连接到EP1C3上。

包含的配件如下图所示。

FA130及配件清单如下表。

配件数量说明
FA1301联华众科FPGA开发板
9V直流电源1最大输出电流1000mA
下载线1ByteBlaster II
串口线19针串口线
USB线1USB Device连接线
DVDROM1包括资料和软件

 

开发板FA130电源的连接,下载线JTAG连接方式下载程序到FPGA芯片内RAM中,FPGA芯片内的程序掉电后无法保存,JTAG下载方式适合调试程序时使用。如下图所示。

如果希望程序永久保存在硬件系统内,则需要通过Config下载接口将程序下载到配置芯片内,配置芯片内的程序掉电可以保存,再次上电后自动装载到FPGA内并由FPGA开始运行。配置按键“CONFIG”按下后,将强制FPGA用配置芯片程序加载到FPGA中。开发板FA130下载线CONFIG连接方式,如下图所示。

开发板FA130单片机下载线连接方式如下图所示。

FA130也可以使用PC USB供电,如下图所示。

开发板FA130运行SOPC程序如下图所示。

FPGA上运行的C程序如下图所示。

开发板FA130数码管显示效果如下图所示。

开发板FA130 LCD屏显示效果如下图所示

PC上位机通过单片机串口控制LCD屏的显示内容,PC上位机发送的内容实时显示在LCD上,如下图所示。

PC上位机读取FA130 24C02,并将数据显示在上位机窗口内图如下所示。

PC读取FA130上24C02存储的数据,并显示数据界面如下图所示。

单片机通过FPGA读取拨码开关状态,并用8位LED显示如下图所示。

VGA口输出光栅效果图如下所示。

上位机控制可调频率和占空比,FPGA输出PWM,如下图所示。

下图为2路PWM信号的波形数据。

 

FA130开发板包括非常丰富的开发实例,不仅包括FPGA开发实例,还包括单片机开发实例和VS.NET开发实例。FPGA开发实例提供VHDL,Verilog两个版本。单片机开发实例包括汇编和C语言两个版本。VS.NET开发实例编程语言为C#,VS.NET和C#也是WINCE.NET平台支持的开发工具和编程语言。

 

本节关于开发环境的内容包括两个方面,开发板硬件连接方法和PC上所需的软硬件环境。FA130的供电可以选择9V直流电源外接供电,也可以选择用PC机USB口供电,使用外接电源供电方式的开发板硬件连接方法如下图所示。

上图中的串口连接线用以下载单片机程序。使用USB供电方式的开发板硬件连接方法如下图所示。

上图中的串口连接线用以下载单片机程序。

 

PC硬件要求至少配备25针打印口(如果PC无打印口,可选购USB Blaster下载线,通过USB完成程序的下载),9针串口,在使用USB为开发板供电时PC硬件需配备USB口。

PC上软件环境包括:

  * 操作系统:Microsoft Windows 2000 Professional或其他版本的 Microsoft Windows。

  * FPGA开发工具软件:Altera Quartus II 7.2,用于FPGA设计输入,综合,配置,仿真,编程等,Quartuss II界面如下图所示。

  * 串口通信软件:联华众科通信通或其他串口通信软件。串口发送,串口接收等开发实例会用到串口通信软件。

3 资料目录结构

开发板附1张DVDROM,名称为[联华众科FA130],该DVDROM目录结构如下图所示。

 

开发实例列表如下图所示。

 

DVDROM[联华众科FA130]目录说明如下表。

名称描述
01-用户手册FPGA开发板FA130用户使用手册
02-工具软件包括联华众科通信通等的工具软件
03-源码文件FA130配套程序源码
04-电原理图FA130电原理图
05-数据手册开发板上芯片的数据手册
06-参考资料一些对学习和开发有帮助的技术资料

 

4 购买及售后技术支持

购买及售后技术支持方法请访问本公司主页:

http://www.lianhua-zhongke.com.cn
Keywords 关键词:开发板,FPGA开发板,联华众科FA130,Quartus II,Nios II,SOPC Builder,VS.NET,C#,VHDL,Verilog,EP1C3,联华众科,北京联华众科科技有限公司



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