新手小白初級入門都可以入手的FPGA開發(fā)板，至芯科技ZX-2開發(fā)板




FPGA主芯片： ALTERA 公司Cyclone IV系列的EP4CE6E22C8。 Cyclone IV系列是ALTERA公司推出的被市場廣泛認可的低成本 低功耗的FPGA系列。該芯片有6272個邏輯單元（LE）， 270Kbits嵌入式存儲器，15個嵌入式18×18乘法器，2個通用 PLL，10條全局時鐘網(wǎng)絡(luò)，8個用戶IO塊，最大用戶IO個數(shù)為91。

板卡提供JTAG和AS兩種配置FPGA接口，JTAG方式主要用于板 卡調(diào)試，下載速度快，但程序不會寫入存儲器，掉電后需要重新 用JTAG下載后FPGA才能工作。AS方式可以將配置程序燒寫到非 易失存儲器中，掉電再次上電后FPGA可以從存儲器中讀取配置開 始工作。用戶可根據(jù)板卡上的絲印選擇對應(yīng)的配置接口連接下載 線進行FPGA配置。

存儲器： ZX-2上有三種存儲器：SDRAM（hynix公司的 HY57V281620A，容量128Mbit），E2PROM（micochip的24LC64，容量64Kbit)，F(xiàn)LASH(ST公司的M25P16，容量16Mbit)。其中M25P16是FPGA配置信息存儲芯片，板卡所用的FPGA型號芯片的配置文件大約2Mbit，剩余容量可供用戶使用。

電源：ZX-2板卡通過B型USB接口與PC機USB連接的5V電壓來供電，通過AMS1117芯片產(chǎn)生3.3V，2.5V，1.2V 三種電壓。

時鐘：ZX-2上有一個50M的晶體振蕩器，該時鐘通過專用時鐘管腳引入FPGA。FPGA內(nèi)部有2個通用PLL，該時鐘可以作為PLL的輸入時鐘用來生成所需要的其他頻率的時鐘。

USB-RS232接口：ZX-2板卡上的B型USB接口除了是供電接口外，也是USB-RS232模塊與PC進行通信的接口。板卡選用Prolific公司生產(chǎn)的PL2303作為USB-RS232的轉(zhuǎn)換芯片，該器件作為USB-RS232雙向轉(zhuǎn)換器，一方面從主機接收USB數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為RS232信息流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面從RS232外設(shè)接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)格式傳送回主機。這些工作全部由器件自動完成，開發(fā)者無需考慮固件設(shè)計。

VGA接口：VGA接口與FPGA直接使用電阻分壓進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，由FPGA產(chǎn)生8bit圖像數(shù)據(jù)信號和行場同步信號，可實現(xiàn)256色顯示。

PS2接口：ZX-2提供了一個PS2接口，可外接PS2接口的鼠標和鍵盤，PS2直接引入了FPGA內(nèi)部，可以在FPGA內(nèi)部編寫代碼模塊來解析鼠標或鍵盤的輸入信息。

AD/DA模塊：ZX-2板卡選用TI公司的TLC549和TLC5620作為AD和DA轉(zhuǎn)換芯片，其中TLC549可實現(xiàn)將電位器控制的電壓作為輸入的模擬信號進行AD轉(zhuǎn)換，TLC5620可將FPGA輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓，并可在測量孔中測量實際轉(zhuǎn)換得到的電壓值。

7段數(shù)碼管顯示模塊：ZX-2提供了一個有6個7段數(shù)碼管的顯示模塊，F(xiàn)PGA通過譯碼芯片74HC138來控制數(shù)碼管的顯示。低電平時點亮對應(yīng)的顯示段。

輕觸按鍵：ZX-2提供了4個輕觸按鍵與FPGA相連，當按鍵按下時輸入給FPGA低電平，松開按鍵時輸入給FPGA高電平。

蜂鳴器：當FPGA輸出一定頻率的電平時蜂鳴器可以用來制作音樂播放器。

LED燈：ZX-2提供了4個LED燈與FPGA相連，F(xiàn)PGA輸出為低電平時點亮LED燈。

擴展接口：擴展接口為間距2.54mm的30 pin接插件，其中有5V,3.3V和地線各兩根，用戶可以用擴展IO數(shù)為24。

至芯開發(fā)板設(shè)計思路從何而來？
借鑒四年來至芯三百多位畢業(yè)學(xué)員對開發(fā)板設(shè)計研發(fā)的意見以及使用經(jīng)驗。
借鑒國內(nèi)近百所高等院校對至芯校內(nèi)培訓(xùn)內(nèi)容的現(xiàn)實要求。

開發(fā)板質(zhì)量如何保證?
夏宇聞教授憑畢生之教學(xué)經(jīng)驗，對板卡外設(shè)及教學(xué)視頻等資源嚴格審核。
李凡高級工程師憑畢生之研發(fā)經(jīng)驗，一線帶隊，嚴格把握各研發(fā)環(huán)節(jié)。

與其他開發(fā)板相比，至芯有哪些優(yōu)勢？

硬件方面
同價位開發(fā)板，至芯唯一集成高品質(zhì)AD、DA模塊。
同價位開發(fā)板，至芯唯一大量使用三防漆，嚴格防潮防霉防靜電。
同價位開發(fā)板，至芯唯一免費贈送ALTERA原裝下載器。
同價位開發(fā)板，至芯唯一反復(fù)上電1500次以上進行電源穩(wěn)定性測試。
同價位開發(fā)板，至芯唯一可以動員上百位測試員，硬件質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

學(xué)習(xí)資源方面
至芯唯一持續(xù)推出開發(fā)板配套連載視頻進階級教程，并同步推出入門級硬件測試實例，以此形成“高低搭配”，充分滿足不同層次客戶的需求。
至芯唯一重視Testbench的配套編寫，擁有完善的工程測試代碼，便于用戶查看仿真波形，提高學(xué)習(xí)、開發(fā)效率。
至芯擁有唯一的開放式專業(yè)學(xué)習(xí)論壇，有專職的資深工程師每天負責(zé)回答論壇提問。
至芯唯一將內(nèi)部夏宇聞教授絕密級培訓(xùn)視頻免費公開，以此推進至芯高校助學(xué)計劃。
至芯唯一使用Verilog 硬件描述語言直接驅(qū)動SDRAM，保證用戶可以從本質(zhì)上掌握SDRAM的讀寫時序，為之后DDR2、DDR3等的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

發(fā)貨清單：
ZX-2開發(fā)板 一套
altera下載線 一條
USB數(shù)據(jù)線 一條
開發(fā)板詳細資料以及配套教程

【售價:221.00元】

作為全國最專業(yè)的FPGA人才培養(yǎng)基地，Altera的ATPP 合作成員，至芯科技（http://www.zxopen.com）致 力于整合FPGA的教學(xué)資源，為高校提供完整的FPGA教學(xué) 體系，提供最新的FPGA使用工具，提供最新的FPGA教學(xué)儀器，提供最實用的FPGA教學(xué)教程，長期重視與高校的 合作，定期在高校舉辦FPGA技術(shù)講座，為廣大師生傳播最新的FPGA知識。



基于ZX-2型FPGA開發(fā)板的串口示波器（一）

本實驗，為ZX-2開發(fā)板的綜合實驗，該實驗利用ZX-2開發(fā)板上的ADC、獨立按鍵、UART等外設(shè)，搭建了一個具備豐富功能的數(shù)據(jù)采集卡，ZX-2開發(fā)板負責(zé)進行數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到PC機上，PC端，利用強大的串口調(diào)試工具——串口獵人，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收分析，并將數(shù)據(jù)分別以波形、碼表、柱狀圖的形式動態(tài)顯示出來，以讓使用者能夠直觀的看到ADC采集到的信號細節(jié)。同時，用戶也可以使用串口獵人通過串口給下位機（FPGA）發(fā)送指令，下位機將對接收到的指令進行解碼，然后依據(jù)解碼結(jié)果來配置FPGA中各個子模塊的控制寄存器，以實現(xiàn)通過串口控制FPGA中子模塊工作狀態(tài)的功能。

本實驗中，涉及到的應(yīng)用模塊和知識點如下所示：
串口收發(fā)模塊的設(shè)計和使用；
串口收發(fā)模塊仿真模型的設(shè)計；
串口簡單數(shù)據(jù)幀的解碼；
串口幀轉(zhuǎn)Memory Mapped總線的設(shè)計；
Memory MappedSlave模塊的設(shè)計；
線性序列機設(shè)計思想的應(yīng)用（ADC驅(qū)動）；
獨立按鍵消抖的分析與實現(xiàn)；
直接數(shù)字頻率合成（DDS）的設(shè)計與實現(xiàn)；
使能時鐘對系統(tǒng)間模塊協(xié)調(diào)工作的重要性；
串口獵人的詳細使用；
完整系統(tǒng)的仿真驗證設(shè)計；
頭文件在設(shè)計中的運用；