原创 FPGA培训--（Xilinx初级班）

 2009-11-14 10:42  1828 2 2 分类: 通信

一、课程简介:
        这是一个初级课程，定位于FPGA设计技术初学者。课程专为需要快速掌握Xilinx FPGA开发技术和了解FPGA最新技术发展的工程技术人员而设计，课程内容丰富合理，理论与实践并重，可以引导学习者快速进入FPGA设计领域。
        FPGA系统设计实质上是一个同步时序系统的设计，课程引导学习者深入理解掌握时序的概念，并能够使用时序约束工具对设计进行正确、完整的约束。课程不仅仅是对FPGA结构资源和设计流程的描述，更重要的是对FPGA结构资源、设计流程和设计工具的归纳、总结与升华，让学习者能够透过表面现象看到FPGA设计技术的实质，从而为掌握FPGA高级设计技术打下基础。课程将学习使用ISE和Chipscope Pro软件开发FPGA数字系统，以及使用EDK工具开发基于32位MicroBlaze微处理器的FPGA软硬件协同系统。本课程还将介绍FPGA新技术的发展，引导学习者学习使用最新的技术解决工程实践问题。
二、主管单位：中国高科技产业化研究会信号处理专家委员会
三、研修时间：2009年12月10-13日
四、研修地点：北京（具体地点及路线图详见报到通知）
五、培训对象：参加学习者应该具有数字电路和计算机原理的基本知识，并具有一定的HDL语言基础。最好具有基本的FPGA开发经验和嵌入式系统开发经验。
         课程时间安排为：讲课时间占50%～60%，实验时间占40%～50%。
         Xilinx公司技术体系和Altera公司技术体系非常相近。本课程虽然使用Xilinx技术体系作为学习平台，但是使用Altera公司技术体系的用户同样可以获得很大的收获。
六、工具平台
         软件工具：◇Xilinx ISE Xilinx EDK
                           ◇Matlab/Simulink及有关工具箱
                             ◇Xilinx System Generator
                             ◇Xilinx ChipScope Pro
                             ◇ModelSim XE或ModelSim SE
         硬件工具：◇高性能PC机
                             ◇Xilinx XUP V5-LX110T、Falcon-E25TG开发板
七、课程内容：
? 学习数字系统的基本工作原理和体系结构，理解软硬件之间的关系
? 理解FPGA设计环境，了解FPGA嵌入式系统和FPGA-DSP系统基本知识
? 理解掌握FPGA基本结构和Xilinx工具设计流程
? 理解并使用8-bit微控制器PicoBlaze
? 掌握FPGA基本设计方法和技巧
? 掌握基本时钟系统结构，学习使用Architecture Wizard配置DCM
? 理解掌握全局时序约束和管脚约束，学习使用约束编辑器
? 理解静态时序分析报告并查找设计瓶颈
? 理解不同的“综合”参数和“实现”参数对性能改善的作用
? 理解掌握FPGA数字系统时序设计收敛流程
? 学习掌握嵌入式系统基本知识
? 学习32位MicoBlaze微处理器、PowerPC处理器
? 掌握EDK开发工具（XPS、SDK）的使用
? 掌握PSOC系统设计理念的实现方法
? 掌握“硬件加速器”的概念和实现方法
? 掌握存储器（SRAM和SDRAM）控制器的设计和实现
? 掌握基于FPGA的嵌入式系统的调试手段
八、课程大纲：
1、第一部分：FPGA技术概述
    1.1.VHDL硬件描述语言概述
    1.2. VHDL设计原理与实践
     ◇组合逻辑设计原理与实践
     ◇时序逻辑设计原理与实践
     ◇同步设计方法
     ◇状态机设计
    1.3.FPGA技术概述与结构分析
     ◇Virtex-II/II Pro系列FPGA基本结构
     ◇Virtex-4系列FPGA基本结构
     ◇Spartan-3/3E/3A/3AN系列FPGA结构
     ◇Virtex-5系列FPGA基本结构
    2、第二部分：FPGA设计流程
       这部分课程基于ISE Foundation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FPGA设计流程。实验中将使用开源的Xilinx 8-bit PicoBlaze控制器软核。
    2.1.课程描述
     ◇Xilinx FPGA设计工具
     ◇Archtecture Wizard和PACE
     ◇阅读设计报告
     ◇全局时序约束
     ◇FPGA设计技术
     ◇同步设计技术
     ◇综合技术
     ◇实现技术
     ◇Floorplanner
     ◇Core Generator
     ◇Chipscope Pro
2.2.实验部分
      这部分实验基于Xilinx 8-bit PicoBlaze控制器，并提供PicoBlaze控制器源代码(VHDL和Verilog) 、参考设计和测试文件等。所有实验平台均为Falcon-E25TG-C型FPGA开发板，利用超级终端对设计进行测试。
实验1：设计流程－ISE设计流程和PicoBlaze处理器设计流程，使用ISIM进行设计仿真。
实验2：Architecture Wizard实验，在一个基于PicoBlaze的设计中，使用Architecture Wizard工具配置一个数字时钟管理器，使用PACE工具定义管脚约束，使用impact工具生成比特流文件并下载，使用超级终端进行测试。
实验3：全局时序约束，在一个基于PicoBlaze的设计中输入全局约束，并分析全局时序约束对设计的影响。
实验4：系统综合，理解并使用不同的综合选项改善设计性能。
实验5：Core Generator实验，使用Core Generator为一个基于PicoBlaze的设计生成一个指令存储器（ROM），使用PicoBlaze汇编器进行初始化。
实验6：Chipscope Pro实验，使用Chipscope Pro生成的ILA Core在FPGA中调试设计。
3、第三部分：嵌入式设计流程
      嵌入式系统设计课程基于Xilinx MicroBlaze? 32-bit软核处理器和EDK(Embedded Development Kit)设计环境。通过理论学习和实验使学员掌握构建片上嵌入式系统基本方法。
3.1.课程描述
◇EDK概述
◇嵌入式系统硬件设计
◇OPB总线中增加外设
◇嵌入式系统软件设计
◇地址管理
◇使用SDK进行软件开发与调试
◇交叉排故
3.2.实验描述
实验1：嵌入式系统基本硬件设计，在目标板上使用BSB创建一个基于MicroBlaze 的XPS工程。
实验2：为嵌入式系统硬件体系增加新的标准外设，在MicroBlaze工程中增加外设（如总线桥、OPB外设、OPB总线以及其它外设）。
实验3：为嵌入式系统硬件体系增加用户自定义外设，通过Creating/Importing Peripheral Wizard增加用户自定义外设。
实验4：编写基本的应用软件，编写基本的用户C语言程序，操作UART和GPIO。
实验5：应用软件的进一步开发－使用OPB Timer和中断服务。
实验6：交叉排故－使用Chipscope-Pro和GDB debugger排故。
九、授课专家介绍
王老师：信号与信息处理专业工学博士， Xilinx大学计划主讲教师。现任某大学－Xilinx联合实验室主任，主要研究方向为高速实时信号处理和片上系统（SoC）设计，具有多年高速大规模可编程逻辑器件设计经验，设计的基于FPGA的某国防系统获得2005年度部级三等奖。承担过某高速数据采集及信号处理系统、某雷达导引头高速小型化信号处理系统等大型研发设计工作，理论基础扎实，工程实践经验丰富，主讲过多场培训，深受学员好评。
田老师：毕业于北京某著名高校信号与信息处理专业，具有丰富的FPGA开发实战经验，主要从事无线通信中的信号处理研究工作。目前担任某通信设备公司的研发部门负责人，负责和参与过多个百万门级FPGA（XC2VP30、XC4VSX35以及XC5VSX50T等）开发项目，包括数字直放站、功放线性化技术、干扰抵消以及下一代通信系统LTE的下行链路实现等重大科研项目。主讲过多场培训，深受学员好评。
十、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。
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\证书）
                                2600元/人（包含Falcon-E25TG开发板一块）
报名咨询：曲老师 010-64113137转1006