FPGA最小系統板在EDA課程中的應用

王真富 毛玉青

(浙江省衢州職業技術學院 信息工程學院，浙江 衢州 324000)

基于FPGA的EDA課程是電子信息類專業普遍開設的核心課程，內容涉及EDA設計流程、EDA設計工具、硬件描述語言、現場可編程邏輯器件等。為了提高教學效果，通常使用EDA實驗箱來輔助教學。實驗箱采用的是一體化結構，功能相對固定，很難加入學生自己設計的外圍電路，不利于學生的動手能力與創新能力培養；實驗箱的體積較大，攜帶不便，利用其開展課外學習不方便，因而限制了學生自主性學習。為此，對基于FPGA的EDA課程的實訓進行了形式多樣的改革[1～2]。本文以點陣字符顯示實訓為例，介紹基于FPGA最小系統板的EDA課程的實訓設計。

1 FPGA最小系統板

FPGA最小系統是指使FPGA正常工作的最簡單的系統，只包括FPGA必要的控制電路，外圍電路盡可能最少。一般FPGA最小系統主要包括：FPGA芯片、下載電路、外部時鐘、復位電路、電源、SDRAM和Flash[3～4]。本文使用的FPGA最小系統板，以Altera公司cyclone II系列芯片EP2C8Q208C8芯片作為核心，將FPGA芯片的IO引腳以插針形式引出，提供給用戶連接輸入輸出外圍電路；下載電路包括JTAG以及ASP接口，提供了EPCS4配置芯片；外部時鐘為50MHz有源晶體，提供系統工作主時鐘；具有復位電路和64Mbit SDRAM；電源部分將外部輸入5V電源，經過LT1085-3.3V穩壓后輸出3.3V電壓，提供FPGA的IO工作電壓；3.3V電壓送LT1117-1.2V穩壓，提供FPGA的內部核工作電壓。

2 基于FPGA最小系統板的點陣字符顯示

設計基于FPGA最小系統板的點陣字符顯示實訓由簡單到復雜，可分為單點陣字符顯示、多點陣字符顯示、靜態字符顯示、動態移動字符顯示。……