EDA/SOPC系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)

EDA/SOPC系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)

EDA/SOPC系統(tǒng)綜合開發(fā)平臺(tái)是一款基于Altera公司（現(xiàn)為Intel）最新的CycloneIII/IV/V系列FPGA的高端實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)。該平臺(tái)集成了獨(dú)特的GUI人機(jī)操作界面，采用系統(tǒng)底板+核心板+擴(kuò)展板的靈活架構(gòu)，并配備多種擴(kuò)展模塊供用戶自行選擇配置，能夠滿足從基礎(chǔ)教學(xué)到高級(jí)科研的不同層次需求。

平臺(tái)核心特點(diǎn)與設(shè)計(jì)理念

創(chuàng)新性GUI人機(jī)操作界面

該EDA/SOPC系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)獨(dú)家采用GUI人機(jī)操作界面，整合了平臺(tái)上所有硬件資源，可實(shí)時(shí)顯示設(shè)備信息并檢測(cè)各模塊運(yùn)行狀態(tài)。這種設(shè)計(jì)顯著提高了學(xué)生的動(dòng)手興趣和積極性，同時(shí)也方便教師進(jìn)行設(shè)備培訓(xùn)和檢修工作。

模塊化靈活設(shè)計(jì)架構(gòu)

平臺(tái)采用系統(tǒng)底板+核心板+擴(kuò)展板的設(shè)計(jì)方法，通過選擇不同的核心板和擴(kuò)展板，可以構(gòu)建出不同功能的開發(fā)平臺(tái)。這種模塊化設(shè)計(jì)能最大限度地滿足用戶的性能需求，同時(shí)使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有更清晰的認(rèn)識(shí)。

硬件資源詳細(xì)解析

FPGA核心板配置

該EDA/SOPC系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的核心板采用6層高精度PCB設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。主芯片采用Altera公司的CycloneIV系列FPGA EP4CE10F17C8N，門電路高達(dá)100萬門，配備容量高達(dá)16M BIT的EPCS16配置芯片。

核心板提供JTAG編程模式，通過板載USB-Blaster電纜，僅需一根USB線即可完成程序下載。此外，核心板還提供一路50M高速時(shí)鐘源、系統(tǒng)復(fù)位電路，以及+5V、+3.3V、+2.5V、1.2V等多種電壓的電源輸出，為二次開發(fā)提供130個(gè)以上獨(dú)立的IO接口。

系統(tǒng)板資源豐富全面

EDA/SOPC系統(tǒng)板標(biāo)配854 * 480 24位TFT彩色串行LCD顯示，并配套電容觸摸屏，用戶可根據(jù)需要更換不同規(guī)格的顯示屏。

該平臺(tái)集成了一系列高級(jí)接口模塊，包括：

• 模擬信號(hào)發(fā)生器模塊：可產(chǎn)生頻率、幅度均可調(diào)的正弦波、三角波、鋸齒波、方波等信號(hào)

• 8位高速并行ADC接口模塊：速度高達(dá)40Msps

• 8位高速并行DAC接口模塊：速度高達(dá)33Msps

• 多種通信接口：VGA、UART、USB轉(zhuǎn)串口、Ethernet10M/100M等高速接口模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)應(yīng)用

EDA實(shí)驗(yàn)與電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽內(nèi)容

該EDA/SOPC系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)提供豐富的示例實(shí)驗(yàn)，從簡(jiǎn)單的QUARTUSII實(shí)例設(shè)計(jì)到復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，涵蓋格雷碼編碼器設(shè)計(jì)、加法計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)、數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，以及交通燈控制、DDS信號(hào)發(fā)生器、直流電機(jī)測(cè)速等高級(jí)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

NIOSII 32位處理器示例實(shí)驗(yàn)

在嵌入式系統(tǒng)方面，平臺(tái)支持NIOSII 32位處理器示例實(shí)驗(yàn)，包括最簡(jiǎn)單NIOSII系統(tǒng)設(shè)計(jì)、外部SRAM的NIOSII系統(tǒng)設(shè)計(jì)、Flash編程實(shí)驗(yàn)、串口通信實(shí)驗(yàn)等，全面覆蓋嵌入式系統(tǒng)開發(fā)各個(gè)環(huán)節(jié)。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用價(jià)值

這款EDA/SOPC系統(tǒng)綜合開發(fā)平臺(tái)代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的最高水平。EDA技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件完成超大規(guī)模集成電路芯片功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等流程的設(shè)計(jì)方式，被譽(yù)為"芯片之母"。

同時(shí)，該平臺(tái)充分體現(xiàn)了SOPC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：SOPC即可編程片上系統(tǒng)，它將處理器、I/O接口、存儲(chǔ)器及所需功能模塊集成到一個(gè)FPGA內(nèi)，構(gòu)成可編程的片上系統(tǒng)，具有靈活的設(shè)計(jì)方式、可擴(kuò)展可升級(jí)、軟硬件可編程等特點(diǎn)。

產(chǎn)品規(guī)格與配置信息

該EDA/SOPC系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)核心芯片為EP4CE10F17C8N，工作電壓220V±10%，50Hz±1Hz，平臺(tái)尺寸為410×280×80mm，重量小于4kg。軟件配置包括QuartusII 13.0、NiosII SBT for Eclipse 13.0和ModelSim 13.0，提供Verilog和VHDL兩種版本例程。