课程简介
“EDA/SOPC综合设计与实践”课程主要内容包括FPGA最小系统构成、FPGA设计流程、设计优化规范、设计套件的使用方法以及大量的工程应用案例。如基于FPGA的高分辨率数字信号发生器、高细分步进电机驱动器、光纤通信控制器、数字滤波器等。最大程度地反映近年来FPGA在各个学科的一些最新应用成果，通过这些案例来讲解FPGA的设计技巧。 本课程可作为电气工程、自动控制、仪器科学等电类相关专业研究生线上教学内容，也可作为大专院校相关教师及高年级本科生的参考教程，对开展FPGA设计的工程技术人员也具有参考价值。学好本课程能够提高FPGA综合设计能力。
课程大纲
第1章概述
1.1FPGA架构及内部资源
1.2FPGA电源及时钟
1.3可编程逻辑器件的编程和配置
1.4Xilinx公司FPGA的编程和配置
1.5实验平台简介-DE2-70
1.6实验平台简介-EGO1
1.7FPGA设计流程
1.8VerilogTestbench与仿真
1.9Vivado软件开发流程
第2章FPGA设计基础
2.1FPGA的设计思想
2.2FPGA的设计原则
2.3状态机的设计方法
2.4状态机设计实例
2.5IP核的使用
2.6功能仿真与逻辑验证
第3章FPGA设计进阶
3.1FPGA的优化技术-速度优化策略
3.2FPGA的优化技术-面积优化
3.3跨时钟域数据传输
3.4时序分析
3.5时序约束
第4章基础应用实例——高分辨率数字信号发生器设计
4.1DDS技术原理
4.2基于FPGA的固定频率正弦信号发生器设计
4.3基于QuartusII的正弦波信号发生器设计
4.4基于QuartusII与Modelsim的DDS仿真
4.5嵌入式逻辑分析仪对DDS实例的验证
4.6n位二进制码转换为十进制BCD
4.7频率可调的正弦信号发生器设计实例
4.8基于相位截断的高分辨率DDS设计实例
第5章工程应用实例——高细分步进电机驱动器设计
5.1步进电机的基本结构和工作原理
5.2步进电机细分控制器硬件电路设计
5.3步进电机细分驱动器软件设计
5.4步进电机细分驱动器的调试与实验
第6章高速电路应用实例——光纤通信控制器设计
6.1光纤通信原理与光纤通信系统的基本组成部分
6.2光纤通信控制系统的控制逻辑架构设计
6.3光纤通信控制系统FPGA实现的优化技巧与方法
第7章数字信号处理应用实例——数字滤波器设计
7.1数字滤波器基本概念与设计方法
7.2数字滤波器的FPGA直接实现法
7.3基于FPGA的数字滤波器性能优化方法
7.4基于Vivado的FPGA数字滤波器设计实例与仿真验证
第8章Soc的构建——基于ZYNQ的DDS发生器设计原理
8.1Soc的构建——基于ZYNQ的DDS发生器设计原理
8.2基于Vivado及SoC的DDS设计步骤
1.1FPGA架构及内部资源
1.2FPGA电源及时钟
1.3可编程逻辑器件的编程和配置
1.4Xilinx公司FPGA的编程和配置
1.5实验平台简介-DE2-70
1.6实验平台简介-EGO1
1.7FPGA设计流程
1.8VerilogTestbench与仿真
1.9Vivado软件开发流程
第2章FPGA设计基础
2.1FPGA的设计思想
2.2FPGA的设计原则
2.3状态机的设计方法
2.4状态机设计实例
2.5IP核的使用
2.6功能仿真与逻辑验证
第3章FPGA设计进阶
3.1FPGA的优化技术-速度优化策略
3.2FPGA的优化技术-面积优化
3.3跨时钟域数据传输
3.4时序分析
3.5时序约束
第4章基础应用实例——高分辨率数字信号发生器设计
4.1DDS技术原理
4.2基于FPGA的固定频率正弦信号发生器设计
4.3基于QuartusII的正弦波信号发生器设计
4.4基于QuartusII与Modelsim的DDS仿真
4.5嵌入式逻辑分析仪对DDS实例的验证
4.6n位二进制码转换为十进制BCD
4.7频率可调的正弦信号发生器设计实例
4.8基于相位截断的高分辨率DDS设计实例
第5章工程应用实例——高细分步进电机驱动器设计
5.1步进电机的基本结构和工作原理
5.2步进电机细分控制器硬件电路设计
5.3步进电机细分驱动器软件设计
5.4步进电机细分驱动器的调试与实验
第6章高速电路应用实例——光纤通信控制器设计
6.1光纤通信原理与光纤通信系统的基本组成部分
6.2光纤通信控制系统的控制逻辑架构设计
6.3光纤通信控制系统FPGA实现的优化技巧与方法
第7章数字信号处理应用实例——数字滤波器设计
7.1数字滤波器基本概念与设计方法
7.2数字滤波器的FPGA直接实现法
7.3基于FPGA的数字滤波器性能优化方法
7.4基于Vivado的FPGA数字滤波器设计实例与仿真验证
第8章Soc的构建——基于ZYNQ的DDS发生器设计原理
8.1Soc的构建——基于ZYNQ的DDS发生器设计原理
8.2基于Vivado及SoC的DDS设计步骤