| ● 课程目标 |
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| 通过本课程的系统学习,可以使学员由浅入深的掌握FPGA设计的方方面面,能够独立胜任FPGA系统硬件设计、逻辑设计和系统设计等方面的工作。课程目标包括: 1. 精通电路设计EDA软件的操作与使用; 2. 掌握FPGA核心电路以及外围接口电路设计方法; 3. 掌握FPGA硬件电路的调试方法和技巧; 4. 精通硬件描述语言Verilog HDL的设计和仿真; 5. 精通基于FPGA的数据采集系统设计方法; 6. 精通基于FPGA的信号处理系统设计方法; 7. 掌握基于FPGA的SoPC系统设计方法; 8. 掌握FPGA与其他处理器,如ARM、DSP等互联系统的设计开发; 9. 掌握FPGA实际项目案例开发流程。 |
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| 序号 | 课程名称 | 课程内容 | 掌握要求 |
| 1 | FPGA开发环境 (QuartusII) |
本课程从零起点,讲解QuartusII软件开发系统的功能和安装方法,详细介绍QuartusII下的基本操作、管理配置和编辑器。 通过实验,掌握QuartusII软件环境中代码输入、编译、仿真、下载和调试的方法和技巧。 | 精通 |
| 2 | 硬件描述语言入门 (Verilog HDL) |
硬件描述语言(HDL)是FPGA设计中最重要的基础。本课程将从零开始,通过大量编程实例重点讲解Verilog HDL语言的基本语法,常用语句和典型结构等知识。 | 精通 |
| 3 | FPGA硬件电路设计基础 | 本课程主要让学员了解FPGA系统的硬件电路设计,通过对典型系统的拆解分析,掌握FPGA硬件最小系统设计的关键知识点。掌握电路设计常用软件OrCAD和Protel的使用方法。 | 掌握 |
| 序号 | 课程名称 | 课程内容 | 掌握要求 |
| 4 | Verilog HDL语言高级编程技术 | HDL语言编程FPGA系统开发中最重要的一部分,也是就业面最广的方向。本课程的主要目标是精通FPGA/IC的逻辑程序设计,精通Verilog HDL开发环境,强化学员对Verilog HDL的理解和编码调试的能力,包括系统仿真验证、测试台程序设计、任务、函数、有限状态机以及并行流水结构的设计。 | 精通 |
| 5 | 基于FPGA的数据采集系统设计 | 数据采集领域是FPGA最主要的应用领域, 本课程将教会学员如何从零开始设计一个基于FPGA的数据采集系统,内容包括AD芯片的选择、FPGA芯片选型、硬件电路设、FPGA采集程序设计和调试等。 | 掌握 |
| 6 | 基于FPGA的数字信号处理(DSP)系统设计 | 数字信号处理(DSP)是FPGA的一个新兴的应用领域,FPGA可以替换传统的DSP芯片或者高性能的CPU来完成数字信号的处理算法。本课程将教会学员在FPGA芯片上从零开始构建一个高性能的数字信号处理系统。内容包括算法的优化策略和方法、硬件乘法器IP的使用、并行流水结构设计、复杂系统的仿真验证方法、在线调试等整个流程。 | 了解 |
| 7 | 基于FPGA的SoPC系统设计 | 介绍基于FPGA的SoPC系统相关概念及开发流程,掌握NIOSII软核处理器的构建和裁减方法以及NIOSII下软件设计流程。了解NIOSII外设驱动涉及到的关键技术点,并重点学习用户自定义指令设计和自定义外设的驱动开发。 | 掌握 |
| 序号 | 课程名称 | 课程内容 | 掌握要求 |
| 8 | FPGA与其他处理器协同系统的设计 | 驱动开发是嵌入式Linux开发难度最高的内容,也是目前嵌入式行业最紧缺的人才之一。有了前面课程知识的铺垫,本课程将重点讲解嵌入式Linux下常用接口驱动的编写方法,内容包括: DSP和ARM是目前另外两个最主流的嵌入式硬件平台,嵌入式学院利用自身在这两种硬件系统方面的教学优势,使学员了解这两种硬件系统应用开发和系统开发的特点,并对比FPGA操作系统,让学员了解目前主流嵌入式硬件平台的异同点,增进对嵌入式硬件系统开发的理解,拓展学员知识面,增加就业渠道。 |
了解 | 9 | FPGA项目实践 | 本课程将通过一个真实完整的项目案例,让学员了解真实项目的开发流程,让学员知道如何将所学知识应用到项目开发中。本课程将模拟真实项目的管理过程,培养学员项目团队协同开发能力,项目文档编写能力和新知识的学习能力,为下一步就业做好知识上和心理上的充分准备。目前学员在嵌入式学院可完成的真实项目包括:高速PCI数据采集卡、高清视频信号测试仪、视频图像处理芯片选型 ,学员可在嵌入式学院学习期间独立完成其中一个项目,其他项目可在结业后完成。 | 掌握 |