【正文】 配置(AS)、被動(dòng)配置（PS）以及JTAG配置，主動(dòng)配置需要使用串行主動(dòng)配置器件EPCS。EP1C6Q240包含有5980個(gè)邏輯單元（LE）和92Kbit的片上RAM，有185個(gè)用戶I/O口，封裝為240Pin PQFP。Cyclone器件綜合考慮了邏輯單元、存儲(chǔ)器、鎖相環(huán)(PLL)和高級(jí)I/O接口之間性能的平衡，實(shí)現(xiàn)了較低的制造成本與較高的性能，是那些對(duì)價(jià)格比較敏感的應(yīng)用的一個(gè)很好的選擇。設(shè)計(jì)者只需要下載Altera提供的完全免費(fèi)的Quartus II網(wǎng)絡(luò)版開發(fā)軟件就可以馬上進(jìn)行Cyclone系列FPGA的設(shè)計(jì)和開發(fā)。Cyclone系列FPGA提供了全功能的鎖相環(huán)(PLL)，用于板級(jí)的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)管理和專用I/O接口，這些接口用于連接業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的外部存儲(chǔ)器器件。 系統(tǒng)框圖如圖21所示串行配置器件EPCS4JTGA接口IO PACKFPGACyclone系EP1C6Q24048MHz振蕩器LCD蜂鳴器按鍵（4個(gè)）LED（8個(gè)）SRAM（兩片）Flash（兩片）SDRAM（兩片） 5V、（電源） I2CAS接口復(fù)位電路 圖21 系統(tǒng)框圖 3電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) FPGA電路Cyclone系列FPGA是基于成本優(yōu)化的， SRAM工藝，成本低且功能強(qiáng)大，最高達(dá)20060個(gè)邏輯單元和288K位的RAM。Flash存儲(chǔ)器可以在掉電后保存數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過配置電路下載到FPGA進(jìn)行存儲(chǔ)，由FPGA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 2第2章 FPGA開發(fā)板原理圖分析第2章 FPGA開發(fā)板原理圖分析本課題以Cyclone系列FPGA的EP1C6Q240為核心的運(yùn)算控制芯片。其中的電路包括Cyclone系列FPGA的EP1C6Q240為核心的運(yùn)算控制芯片、存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)配置、復(fù)位、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、I/O口分配、擴(kuò)展接口、獨(dú)立按鍵及LED、液晶顯示、數(shù)碼管顯示、蜂鳴器和電源電路等。本文介紹了FPGA開發(fā)板的制作和簡(jiǎn)單的測(cè)試?？s小體積、減輕重量、降低功耗，具有高集成度和高可靠性；易于獲得高性能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)之間緊密結(jié)合，這種一體化的設(shè)計(jì)有利于獲得前所未有的高性能系統(tǒng)；軟件模擬仿真后下載到FPGA制成了專用IC，設(shè)計(jì)者可以很直觀地測(cè)試其邏輯功能及性能指標(biāo)。從這種意義上來說，F(xiàn)PGA實(shí)際上就是一個(gè)子系統(tǒng)部件。 1電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的和意義FPGA是在PAL、GAL等邏輯器件的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的。目前FPGA已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，在手機(jī)、電視、數(shù)碼相機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)，甚至電飯鍋、手表里，都有它們的身影。由于其現(xiàn)場(chǎng)邏輯功能可重構(gòu)且具有高集成度、高密度和高性能等特點(diǎn)，因而得到了迅猛發(fā)展。可以說FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)是當(dāng)今高級(jí)硬件工程師與IC工程師的必備技能。與傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)方法相比，F(xiàn)PGA具有功能強(qiáng)大，開發(fā)過程投資小、周期短，可反復(fù)編程修改，保密性能好。在密度和性能提高的同時(shí)，成本和功耗也極大地降低，使得FPGA在更多的應(yīng)用領(lǐng)域成為市場(chǎng)的主流。目錄FPGA系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論…………………………………………………………………………1 設(shè)計(jì)背景 1 設(shè)計(jì)目的和意義 2 論文的結(jié)構(gòu)安排 2第2章 FPGA開發(fā)板原理圖分析 3 FPGA電路 4 存儲(chǔ)電路 6 Flash存儲(chǔ)器 6 SRSM存儲(chǔ)器 7 SDRAM存儲(chǔ)器 8 配置電路 9 復(fù)位電路 11 時(shí)鐘電路 12 FPGA I/O口分配電路 13 擴(kuò)展接口電路 13 外擴(kuò)I/O口PACK2 14 外設(shè)PACK接口電路 14 FPGA擴(kuò)展接口電路 15 驗(yàn)證功能電路 17 按鍵及LED電路 17 蜂鳴器電路 18 七段數(shù)碼管顯示電路 18 液晶顯示電路 19 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 19 電源電路 20 系統(tǒng)電源電路 20 FPGA電源電路 21III目錄第3章 實(shí)驗(yàn)板的測(cè)驗(yàn) 24 讀取按鍵信號(hào) 24第4章 結(jié)論 27參考文獻(xiàn) 28致謝 29IV第1章 緒論第1章 緒論 設(shè)計(jì)背景半導(dǎo)體技術(shù)一直遵循著名的摩爾定律持續(xù)地發(fā)展，回顧半導(dǎo)體的發(fā)展歷史，當(dāng)一種技術(shù)具有可編程特性時(shí)，它就會(huì)處于支配的地位。目前，F(xiàn)PGA器件不僅是邏輯門、布線資源和I/O可編程，隨著半導(dǎo)體工藝采用90nm和65nm，乃至45nm工藝，在FPGA中增加了許多硬件核，如存儲(chǔ)器、時(shí)鐘管理和算法功能，直到增加嵌入式處理器硬核和軟核等，也就是在DSP和嵌入式處理器等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展可編程技術(shù)，F(xiàn)PGA已經(jīng)成為在單片器件上同時(shí)提供可編程邏輯、高性能DSP和嵌入式處理器的系統(tǒng)級(jí)（SOC）芯片。FPGA/CPLD、DSP和CPU被稱為未來數(shù)字電路系統(tǒng)的3塊基石，也是目前硬件設(shè)計(jì)研究的熱點(diǎn)。開發(fā)工具智能化等特點(diǎn)，特別是隨著電子工藝的不斷改進(jìn)，低成本FPGA器件推陳出新，這一切促使FPGA成為當(dāng)今硬件設(shè)計(jì)的首選方式之一。隨著可編程邏輯技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，F(xiàn)PGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列）已被廣泛應(yīng)用于通信、航天、醫(yī)療電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。FPGA芯片所包含的資源越來越豐富，可實(shí)現(xiàn)的功能也越來越強(qiáng)，這使得FPGA在電子電路設(shè)計(jì)中越來越重要。在工業(yè)自動(dòng)化控制、通信、儀器儀表、汽車、船舶、航空航天、軍事設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域更是它們的天下。和以往的PAL、GAL等相比較，F(xiàn)PGA/CPLD的規(guī)模比較大，可以替代幾十甚至幾千塊IC芯片。具體地講，F(xiàn)PGA在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有以下優(yōu)越性。利用FPGA這些優(yōu)點(diǎn)，選擇合適的FPGA芯片，用戶就能輕而易舉地設(shè)計(jì)自己的“計(jì)算機(jī)”和“數(shù)字系統(tǒng)”。希望能夠給予讀者更多的借鑒和更好的幫助！ 論文的結(jié)構(gòu)安排 本文的第二章介紹了FPGA實(shí)驗(yàn)板的硬件原理圖。而第三章對(duì)做好的電路板進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試。配以存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)配置、復(fù)位、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、I/O口分配、擴(kuò)展接口、獨(dú)立按鍵及LED、液晶顯示、數(shù)碼管顯示、蜂鳴器和電源電路等。由于FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)空間太小，數(shù)據(jù)暫時(shí)由SDRAM儲(chǔ)存，F(xiàn)PGA通過讀取SDRAM中的數(shù)據(jù)，并在其邏輯單元中經(jīng)過相關(guān)操作后通過各種功能驅(qū)動(dòng)電路，如獨(dú)立按鍵及LED、液晶顯示、數(shù)碼管顯示、蜂鳴器等顯現(xiàn)測(cè)驗(yàn)結(jié)果。擴(kuò)展電路方便后續(xù)功能電路的開發(fā)。除此之外，Cyclone系列的FPGA還集成了