原创 ALTERA 的FPGA设计技术初级研修班

 2008-11-12 13:08  1065 2 2 分类: 医疗电子

一、主管单位：中国高科技产业化研究会信号处理专家委员会
二、研修时间：2008年12月11-14日（10日报到）
三、研修地点：上海（具体地点及路线图详见报到通知）
四、课程简介
    为帮助从事FPGA设计的软硬件工程师切实解决工作中遇到的种种困惑与难题，缩短产品开发周期、增强产品竞争力、节省研发经费，我们在以往历届培训的基础上，针对FPGA的初学者，组织实践和教学经验都非常丰富的专家设计出了这个为期四天的课程，旨在帮助FPGA设计初学者能够尽快了解FPGA设计的流程和方法，并通过简明合理的实验，结合ALTERA先进的硬件开发平台，帮助学员尽快克服FPGA设计学习之初陡峭的学习曲线。课程内容包括：逻辑设计初步、SOPC设计思想及实践、数字信号处理。
五、培训对象：
     科研院所、大专院校、公司企业使用FPGA器件进行科研、教学和产品开发的工程师、教师等工程技术人员。
六、预备知识：
     应该具有数字电路、计算机原理和C语言的基本知识，具备初步的MATLAB/Simulink使用经验，最好具有一定的HDL语言基础。
七、工具平台
    培训课程使用的所有软硬件工具由培训方提供。根据培训时间和地点的不同，软硬件版本会有所变化。培训方可以以优惠的价格向学员提供基于ALTERA Cyclone II 的多媒体开发板DE2一块，以方便学员在学习结束后继续深入研究。
   I．软件工具：
        ● ALTERA Quartus II 设计软件                  ● ALTERA SOPC Builder
?   ● ALTERA NIOS II IDE                         ● Matlab/Simulink及有关工具箱
Ⅱ.硬件工具：
     ● 高性能PC机
     ● ALTERA DE2开发板一块（板载ALTERA EP2C35拥有33,216个逻辑单元）
八、授课方法：采用理论与上机实践同步的专题讲解，结合交流、讨论、案例分析等互动的方式，学习后向经考核合格的学员颁发中国高科技产业化研究会证书。并为学员与专家、学员与学员之间建立广阔的交流平台，使学员在学习后也可以与专家共同解决在自己工作实践中碰到的困惑与难题。
九、授课内容：（征询大部分学员意见可能会有所增减，使课程设置贴近学员实际需求）
I．第一部分：FPGA技术概述
● Verilog硬件描述语言概述
● Verilog设计原理与实践
? ① 组合逻辑设计原理与实践                       ② 时序逻辑设计原理与实践
? ③ 同步设计方法                                           ④ 状态机设计
? ⑤ 逻辑设计优化技巧初步
● FPGA技术概述与结构分析
? ① FPGA技术概述                                  ② Stratix系列FPGA基本结构
? ③ Cyclone系列FPGA基本结构             ④ StratixII和StratixIII系列FPGA基本结构
?  ⑤ FPGA技术展望
Ⅱ.第二部分：FPGA设计流程
    这部分课程基于ATLERA Quartus II工具软件，引导学员一步步完成从设计输入到下载调试的完整FPGA设计流程。实验过程中还将涉及如何通过SOPC Builder及NIOS II软核处理器进行设计。
● 课程描述
? ① Quartus II设计软件                              ② 设计需求分析
? ③ 设计模块划分                                   ④ FPGA设计技术
? ⑤ 综合技术                                       ⑥ 布局布线
? ⑦ 现代逻辑设计理念                               ⑧ 基于IP Core的设计
? ⑨ SOPC设计实践                                 ⑩ NIOS II原理与设计实务
● 实验部分
     基于ALTERA的Cyclone II器件，演示并引导学员实践FPGA的设计；并引入SOPC和NIOS II的基本设计。
? 实验1：基于Verilog的逻辑电路设计与仿真
? 实验2：FPGA设计基本流程与设计实践
? 实验3：ALTERA Megacore IP与Verilog协同设计。
? 实验4：时序优化技巧、仿真与实践
? 实验5：利用SOPC Builder生成系统，并通过对于NIOS进行编程实现对于简单外设的控制。
? 实验6：NIOS II处理器高级应用体验
? 实验7：NIOS II处理与RTL协同设计体验
Ⅲ.第三部分：DSP设计流程
    Altera DSP Builder是连接Simulink和Quartus II开发软件的DSP开发工具。在DSP Builder的无缝设计流程中，设计人员首先在MATLAB软件中进行算法设计，然后在Simulink软件中进行系统集成，最后将设计输出为硬件描述语言(HDL)文件，以便在Quartus II软件中使用。DSP Builder工具与SOPC Builder工具紧密结合，使用户能够构建整合了Simulink设计、Altera嵌入式处理器以及IP内核的系统。
    DSP设计流程课程学习如何利用DSP Builder实现DSP应用的设计。通过理论学习和实验操作，学员将学习如何利用DSP Builder与Quartus II协同设计，实现DSP应用。
● 课程描述
? ① DSP Builder设计流程
? ② FIR滤波器设计
● 实验描述
? 实验1：使用Simulink库与Altera DSP Builder库在Simulink中建立一个FIR滤波器。
? 实验2：在Simulink中仿真并声称FIR滤波器的代码。
Ⅳ.嵌入式设计流程
    ALTERA引入的NIOS系列软核处理器给FPGA的设计注入了新的活力，让FPGA的优势得到更好地发挥。本节通过实验与演示对于向学员展示NIOS II给基于FPGA的嵌入式设计带来的活力。
● 课程描述
? ① NIOS II IDE概述                              ② NIOS II软核处理器极其指令扩展
? ③ 嵌入式系统的硬件构成                   ④ Avalon总线与其外设扩展
? ⑤ HAL与嵌入式软件设计                   ⑥ NIOS II 软件开发流程与调试环境
? ⑦ 基于uCLinux的设计与应用
● 实验描述
? 实验1：使用SOPC Builder和NIOS II IDE在DE2开发板上建立嵌入式开发平台。
? 实验2：为系统添加外设及其编程。
? 实验3：NIOS II软件的C语言设计与跑马灯样例
? 实验4：精确定时与UART控制
? 实验5：自定义外设与自定义指令
? 实验6：基于uClinux的设计NIOS II系统设计
? 实验7：NIOS II系统高级应用演示
十、授课专家介绍
    张老师：上海交通大学电气工程博士后流动站博士后，上海交通大学-ALTERA学生创新实验室主任，在FPGA教学及培训方面拥有丰富的经验。
    孙老师：毕业于上海交通大学电子与电气工程学院，拥有丰富的ALTERA FPGA设计经验，多次参加FPGA培训授课，获得学员的一致好评。现任上海交通大学-ALTERA学生创新实验室副主任。主要研究方向为基于FPGA的嵌入式系统设计、基于FPGA嵌入式系统性能优化。
十一、收费标准：2200元/人，3人以上9.5折优惠，含资料\午餐\课时费。