模块一 基于FPGA的通信接口设计及外围接口设计
FPGA设计应用最为广泛的领域之一为接口互联,基于FPGA的通信接口设计及外围接口设计课程主要让学员掌握外设通信接口的设计方法:在教员演示下完成一种通信接口的设计;
在教员指导下,独立完成其它通信接口设计,包括协议分析、完成设计文档、RTL设计、FPGA芯片选型等流程。(USB2.0,PCI,PCI-e,以太网)
模块二 基于FPGA的图像视频处理
FPGA设计应用最为广泛的领域之一为图像与视频处理,基于FPGA的图像视频处理内容有:图像和视频处理基础知识,使学员能够实现色彩空间变换、VGA控制器、JPEG 编码基础、2D-DCT变换、视频处理体系及图像FIR滤波器设计与实现;视频降噪算法设计与实现,基于FPGA的常用视频处理算法体系结构、边缘检测算法等。
模块三 SOPC设计流程
SoPC系统设计与应用课程使学员熟练掌握参数化库LPM模块的使用; 精通FPGA中锁相环模块及SignalTap的使用;精通SoPCBuilder的使用,能够用NiosII软件集成开发环境IDE建立用户程序; 掌握在NiosII系统中融入自己所设计IP的技术。
模块四 SDRAM和DDR2/DDR3课程
SDRAM的发展历史,L-Bank结构,SDRAM控制器的本地逻辑接口,SDRAM的工作原理,使用FPGA控制SDRAM的算法机模型(控制和数据通道的分离),以及SDRAM的逻辑控制:预充电,刷新,命令,突发,寄存器设置,上电初始化,读/写序列等。
采用美光的器件模型,构成完整的访问控制模块的编码和验证。该课程的目标是:通过学习,学员将能够独立的编写SDRAM和DDR2/DDR3控制器(含DIMM);
能够理解和使用FPGA中关于DDR器件的专用电路;
能够使用和分析FPGA厂家提供的相关IP;
能够了解高速数据传输的必要知识(如随路时钟,复杂的跨时钟域处理)。
模块五 FPGA工程课程
该课程将讲解和实践FPGA从建模到PCB实现的工业过程。具体包括,从需求到FPGA的建模,IO端口电平标准,OCT,FPGA的专用电路,JTAG,如何设计FPGA的配置电路,高速信号的处理,SSN,SI和EMI,PCB的高速电路设计,BGA器件的扇出,文档编写。通过练习,学员将完成一个完整的FPGA工程设计,包括硬件,固件和软件和文档部分。
硬件部分包括原理图设计,多层电路板设计和高速电路设计;
固件部分包括HDL建模工程以及对应的验证工程;
软件部分包括必要的上位机编码;文档部分包括产品使用说明书和产品设计报告和产品测试报告。该课程的目的:学员将能够参与或完成FPGA工程;能够提供规范的原理图,能够正确的进行PCB设计,能够编写完整的文档,为企业提供具有完整实现能力和再实现能力的现代工程师。
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