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目 录
第一章 综述 ................................................................................................................................... 1 第二章 第三章 第四章
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系统模块 ........................................................................................................................... 2 软件的介绍 ..................................................................................................................... 11 USB 电缆的安装与使用 ............................................................................................... 28
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第一章 综述
THSOPC-3型 FPGA开发板是根据现代电子发展的方向，集EDA和SOPC系统开发为一体的综合性实验开发板，除了满足高校专、本科生和研究生的SOPC教学实验开发之外，也是电子设计和电子项目开发的理想工具。 一、实用范围：
? 自主创新应用开发； ? 单片机与FPGA联合开发； ? IC设计硬件仿真； ? 科研项目硬件验证与开发；
? 高速高档自主知识产权电子产品开发； ? 毕业设计平台； ? 研究生课题开发； ? 电子设计竞赛培训； ? 现代DSP开发应用；
? 针对各类CPU IP核的片上系统开发； ? DSP Biulder系统设计。 二、硬件配置：
THSOPC-3型 FPGA开发板基于Altera Cyclone II 器件的嵌入式系统开发提供了一个很好的硬件平台，它可以为开发人员提供以下资源：
? 支持+5V 电源适配器直接输入或者USB接口供电， 5V、3.3V、1.2V混合电压源； ? FPGACycloneII FPGA EP2C8，40万门，2个锁相环；
? isp单片机AT89S8253。isp单片机AT89S8253及开发编程工具，MCS51兼容，12KB isp可编程Flash ROM，2KB ispEEPROM，都是10万次烧写周期；2.7-5.5V工作电压；0-24MHz工作时钟；可编程看门狗；增强型SPI串口，9个中断源等。此单片机可与FPGA联合开发，十分符合实现当今电子设计竞赛项目的功能与指标实现；
? EPM3032 CPLD；
? 4 Mbits 的EPCS4 配置芯片； ? 512KB高速SRAM；
? 20MHz 高精度时钟源（可倍频到300MHz）； ? 4 个用户自定义按键； ? 8 个用户自定义开关； ? 8 个用户自定义LED； ? 2 个七段码LED；
? 标准AS 编程接口和JTAG调试接口；
? 两个标准2.54mm扩展接口，供用户自由扩展； -------------
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? RS-232 DB9串行接口； ? PS/2键盘接口； ? VGA接口； ? 4X4键盘；
? 液晶显示屏20字X4行；
? USB-Blaster编程器，可对FPGA通过JTAG口编程、调试、测试；单片机编程ByterBlasreMV编程器；
? 光盘：配套子程序库、资料、编程软件、实验指导书。
第二章 系统模块
一、系统组成
本节将重点介绍开发板上所有的组成模块。图2-1是整个开发板的模块布局图，表2-1是对应的组成部分及其功能的简单描述。
图2-1 开发板的模块布局图 序 号 U1 名 称 功 能 描 述 主芯片 EP2C8Q208C 存 储 单 元 U5 -------------
SRAM 512KB高速SRAM，即 256K×16bits CycloneⅡ -------------
U2 EPCS4 4 Mbits 主动串行配置器件 接 口 资 源 U7，UART VGA PS/2 P_FPGA P_MCU P_ADDA JTAG AS 扩展接口 JTAG 调试接口 AS 编程接口 标准 9 针串口 VGA接口 PS/2键盘接口 FPGA I/O口 单片机液晶键盘接口 超高速ADC/DAC板/7寸数字TFT彩色液晶屏接口 供用户下载FPGA代码，实时调试 Nios II CPU， 以及运行QuartusII提供的嵌入式逻辑分析仪 SignalTap II 等 待用户调试FPGA成 功后，可通 过该接 口将 FPGA 配置代码下载到配置器件中 用户可通 过该接 口将单片机烧录程序 下载到配置器件中 人 机 交 互 S1～S8 自定义按键 8个用户自定义按键，用于简单电平输入，该信号直接与FPGA的IO相连 MCU_DLOAD 单片机编程接口 K5 单片机复位按键 单片机AT89S8253的复位按键 8个用户自定义LED,用于电平高低的显示，该信号直接与FPGA的IO相连 静态七段码LED，用于简单数字、字符显示，直接 DS1~DS8 用户自定义LED LED1～LED2 七段码LED 由CPLD的IO驱动 时 钟 输 入 Y1 晶振 高精度20MHz时钟源，用户可以用FPGA内部PLL或分频器来得到其它频率的时钟 电 源 POWER USB 直流电源输入 USB供电接口 直流电源适配器插座，适配器要求为+5V/1A 直接用USB线连接PC机提供+5V供电 表2-1 系统组成部分及其功能描述
二、各个模块及其硬件连接详细说明 -------------
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1． Cyclone II EP2C8 FPGA（U1）
继Altera公司成功推出第一代Cyclone FPGA后，Cyclone一词便深深的烙在广大硬件工程师心中，一时间它便成为低功耗、低价位以及高性能的象征。然而在去年，Altera 公司再一次发布第二代Cyclone FPGA，与第一代相比，加入了硬件乘法器，同时内部存储单元数量也得到了进一步的提升，相信Cyclone II比它的鼻祖Cyclone而言，会表现出更加出色的性能。
本开发板上采用的FPGA是EP2C8Q208C8，它便是Altera Cyclone II系列中的一员，采用208引脚的PQFP封装。表2-2列出了该款FPGA的所有资源特性。 Les M4K Memory Blocks 所有 RAM Bits 18×18 硬件乘法器 PLLs 表 2-2 EP2C8Q208C8资源列表
开发板上提供了两种途径来配置 FPGA：
? 使用Quartus II软件，配合下载电缆从JTAG接口下载FPGA所需的配置数据，完成对 FPGA的配置。这种方式主要用来调试FPGA或Nios II CPU，多在产品开发初期使用。
? 使用Quartus II软件，配合下载电缆，通过AS接口对FPGA配置器件进行编程，在开发板下次上电的时候，会完成对FPGA的自动配置。这种模式主要用来产品定型后，完成对 FPGA 代码的固化，以便产品能够独立工作。
2． SRAM（U5）
开发板上的SRAM由 3.3V CMOS静态RAM IS61LV25616组成容量为256K×16bits的存储空间，高速度SRAM和高带宽数据总线，保证了Nios II CPU可以工作在非常高效的状态。本开发板所用的SRAM为-10等级的，这就意味着Nios II CPU可以在16位总线带宽情况下，以100MHz的速度进行读写操作，数据吞吐率高达到200Mbyets/S。SRAM与FPGA的硬件连接见表2-3。 FPGA引脚 37 39 40 41 43 90 92 94 95 -------------
U5引脚 1 2 3 4 5 18 19 20 21 信号说明 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 FPGA引脚 47 48 84 86 87 88 74 72 70 U5引脚 9 10 13 14 15 16 29 30 31 信号说明 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 8,256 36 165,888 18 2
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