课程概述：

FPGA技术在近年来飞速发展，其在设计上的高度灵活性注定了它在通信、音视频、工业控制和航空航天等领域将得到越来越广泛的应用，因此，FPGA设计已经成为最有发展前途的行业职业。

       FPGA设计初级班主要是让学员掌握FPGA设计的流程及相关技术。本课程安排了相当数量的实验，以实验来带动理论知识的学习：每阶段理论知识讲授完后会安排与该理论相关的实验来加强对知识的理解消化，及时掌握应用；且不同阶段的实验，形式也有不同。本课程每个实验均在红色飓风II的FPGA开发平台上进行下载验证。

课程目标：

       使学员明确FPGA设计流程，掌握相关开发工具的使用；掌握Verilog HDL语言的初级开发能力，能够进行小规模RTL设计；掌握FPGA在线逻辑分析仪ChipScope/SignalTap及嵌入式内核MicroBlaze/NoisII的使用，使学员具有一定的FPGA设计能力，且能够解决FPGA设计中遇到的一般问题。

培训对象：

       本课程适合于以下人员：

1，  专科以上学历，且有理工科背景，有志于从事FPGA设计工作；

2，  电子专业新生、非电子专业但有理工科背景；

3，  期望涉足FPGA领域的其他在职人员。

学时费用：

1，  学时：本课程理论培训时长为4天，共28个学时；

2，  费用：2500元，学生2000元(需本人有效学生证件)；

入学要求：

       该课程学员入学要求：

       学员应有一定的数字电路基础，对电子系统有一定概念。

课程大纲：

第一阶段：

       本阶段的课程主要让学员对FPGA系统设计流程有一定的认识及掌握，且能够进行较小规模的FPGA设计，熟练掌握FPGA开发工具ISE/Quartus的使用。具体课程安排如下：

1，  FPGA技术现状及应用领域：介绍FPGA各大厂商相关工具；

2，  FPGA的工艺结构及其特点；

3，  FPGA设计方法及思想，及在工程开发中FPGA芯片的选型策略及原则；

4，  FPGA设计流程教学，围绕开发工具进行；

5，  在FPGA开发工具ISE/Quartus进行蜂鸣器实验，且在开发板上进行验证。

第二阶段：

       通过本阶段课程的学习让学员掌握目前最流行的硬件开发语言Verilog HDL，学员掌握Verilog HDL语法结构，掌握组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法，同时熟练掌握modelsim仿真工具的应用及Synplify综合工具的应用，及这两种工具配合ISE/Quartus进行FPGA设计。具体课程安排如下：

1，  Verilog HDL基本结构、数据类型、赋值语句及块语句等；

2，  Verilog HDL实现组合逻辑电路；

3，  Verilog HDL实现时序逻辑电路；

4，  Verilog HDL设计技巧；

5，  LED控制实验、分频器实验、计数器实验。

第三阶段：

       通过第三阶段的学习，学员掌握task、function等高级语法，深入理解Top-Down设计思想，及具备设计可综合RTL的能力。具体课程安排如下：

1，  task和function的应用；

2，  调用系统任务和常用编译预处理语句；

3，  Top-Down设计思想训练；

4，  可综合风格的RTL设计；

5，  VGA显示控制实验、按键防抖动实验、SRAM读写控制实验。

第四阶段：

       本阶段的课程主要让学员掌握Verilog HDL设计的精华有限状态机FSM设计方法，使学员能够深入掌握RTL设计方法，能够完成较复杂逻辑的设计及验证。具体课程安排如下：

1，  有限状态机FSM设计思想；

2，  状态机编码学习，对照不同编码风格；

3，  状态机的设计风格；

4，  状态机验证；

5，  状态机应用实验、串口通信实验、I2C总线协控制器实验、FLASH读写控制实验。

第五阶段：

       本阶段主要让学员掌握FPGA的在线逻辑分析仪ChipScope/SignalTap及嵌入式内核MicroBlaze/NoisII的使用方法及思想。具体课程安排如下：

1，  在线逻辑分析仪ChipScope/SignalTap的原理及使用方法、技巧；

2，  嵌入式内核MicroBlaze/NoisII的原理及使用方法、技巧；

3，  ChipScope/SignalTap应用实验；

4，  MicroBlaze/NoisII控制LED实验、MicroBlaze/NoisII控制串口通信实验。

第六阶段：

       本阶段为综合实验阶段，指导学员从建立设计文档到最后在FPGA上进行下载验证，具体实验内容如下：通过串口将输入字符提供给FPGA芯片，并通过FPGA芯片编程至FLASH ROM，同时在液晶屏上显示相关信息。学生在整个实验中会掌握如何用Verilog语言掌握一个系统的数据流传数过程，如何读懂硬件手册来将各模块书写成Verilog代码，掌握FLASH读/写/擦除时序。