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        FPGA系統設計高級班主要是介紹FPGA系統開發中的高級技巧，深入探討如何提高FPGA設計的性能，如何優化設計規模，進而設計出高性能低成本的產品。同時介紹了FPGA和DSP芯片構成的高性能協同計算系統的軟/硬件設計技術。課程中會結合實際的工程設計代碼講解并行設計技術，流水線設計技術等實用技巧，幫助學員短時間內理解和掌握這些高級技巧，并可以盡快應用到工程項目中去。

        本課程主要針對具備一定基礎的學員，幫助學員快速提高技能，使之能夠運用高級技巧快速自主地設計復雜FPGA系統或者FPGA和DSP協同工作的系統。

        具備一年左右的FPGA系統或者硬件系統開發設計經驗的工程師，或者具有一定基礎的電子類專業的大學生和研究生。

        學員學習本課程應具備下列基礎知識：
        ◆已經參加過FPGA應用設計初級班的學習，或者了解FPGA的開發設計流程；
        ◆具備一定的FPGA設計基礎，熟悉VHDL或者Verilog HDL語言。
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◆【陳宏偉】

資深FPGA開發工程師,FPGA培訓課程金牌講師，有8年的FPGA和DSP系統硬件開發經驗,近4年來一直從事視頻和圖像處理領域的高速DSP系統硬、軟件和FPGA系統的設計和開發，具有非常豐富的高速系統設計經驗，精通TI公司的C6000系列高速DSP和Altera公司的全系列FPGA/CPLD。

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第一階段

     1.掌握FPGA系統設計的三個基本原則及三種常用技巧
     2. 掌握QuartusII軟件三類典型IP核
     3.ModelSim SE仿真驗證技巧，學會設計測試激勵文件-Testbench

1. 三個設計基本原則，包括面積和速度的平衡互換原則，硬件可實現原則和同步設計原則。
2.掌握PS2協議，掌握時鐘線和數據線是如何控制數據的讀寫的。
3. FPGA設計仿真驗證的原理和方法
4. ModelSim SE仿真驗證技巧
5. 仿真測試文件（Testbench）的設計方法
6. 異步SRAM的操作時序

1. 實戰訓練一：
   訓練課題：“  ModelSim軟件的使用”
   實驗要點：
    1.1  ModelSim軟件工程創建
    1.2  ModelSim軟件進行仿真
    1.3  測試文件（Testbench）的設計方法
2. 實戰訓練二：
   訓練課題：“異步SRAM存儲器讀寫操作”
   實驗要點：
    2.1  SRAM存儲器的操作時序設計
    2.2  復雜硬件開發的思想方法

    1.掌握采集ADC的數據的方法和技巧
    2.掌握從RS232接口向PC傳送采集到的數據的方法。
    3.FPGA和DSP結合使用的方法。

1. AD/DA轉換器接口設計
    1.1  選擇正確的時鐘采樣邊沿
    1.2  選擇適合的同步頭檢測方法
    1.3  選擇有效的緩存策略
2. 利用FPGA實現RS-232C串行接口
    2.1  RS-232C接口通訊原理和相關電氣標準
    2.2  RS-232C的通訊協議的要點
    2.3  TxD,RxD是怎樣控制數據傳輸的
    2.4  RS-232C接口的原理圖剖析
    2.5  軟件和硬件握手的相關概念
3. FPGA和DSP處理器聯合應用的領域，視頻、圖像、人臉識別，指紋識別 　 的等領域的現狀及發展前景。
4. HPI接口的分析，以及FPGA如何利用HPI接口對DSP進行控制。
5. 詳細剖析DSP進行圖像處理的關鍵技術（圖像編碼解碼技術，圖像處理的相關算法）
6. 案例分析：高清視頻處理系統之圖像閾值變換算法，及其達到的效果

1. 實戰訓練三：
   訓練課題：“RS232C接口和PC主機的雙向傳輸實驗”
   實驗要點：
    1.1  掌握RxD,TxD怎樣控制數據傳輸的
    1.2  掌握RS232C通訊原理、設計實現和硬件握手和軟件握手的概念
    1.3 通過RS232接口，FPGA向PC主機發送字符串， PC主機向FPGA發送數據，并使數據顯示在數碼管上。
2. 實戰訓練四：
   訓練課題：“AD數據采集系統設計”
   實驗要點：
    2.1  AD轉換器與FPGA接口設計
    2.2  片上雙口RAM的乒乓緩存
    2.3  FPGA與PC的通信
3. 實戰訓練五：
   訓練課題：“視頻圖像采集實驗”
   實驗要點：
    3.1  掌握編碼解碼芯片的工作原理
    3.2 掌握視頻圖像處理解決方案，所要用到的接口、器件和原理
    3.3 DSP進行視頻圖像處理的流程。
4. 實戰訓練六：
   訓練課題：“視頻圖像處理的相關算法之一----圖像反色實驗”
   實驗要點：
    4.1  了解圖像反色的原理和應用領域
    4.2  了解圖像反色的相關算法
5. 實戰訓練七：
   訓練課題：“視頻圖像處理的相關算法之二----圖像閾值變換實驗”
   實驗要點：
    5.1  了解圖像閾值變換的原理和應用領域
    5.2  了解圖像閾值變換的相關算法

1. FPGA和SOPC的發展
2. 基于FPGA的嵌入式處理器的優勢
3. 適合系統級設計的FPGA及其芯片結構舉例

第二篇 SOPC的組成及設計思想

1. 片內微處理器軟核和硬核
2. 片內系統組成及系統總線
3. 片內微處理器的幾種系統設計方案
4. 常用的CORE及設備驅動（包括中斷控制器、定時器等）
5. 片內微處理器時鐘和總線時鐘的關系
6. 片內微處理器怎么樣連接外設
7. 片內微處理器怎么樣節省資源
8. 片內微處理器的功耗

第三篇 SOPC開發工具的使用

1. SOPC開發工具結構
2. SOPC開發環境的使用
3. 基本系統創建器、創建周邊設備向導
4. 編程FLASH存儲器的思想、方法以及步驟
5. SOPC設計的原則
6. SOPC設計的技巧

第四篇 SOPC軟硬件開發設計實戰

1. SOPC開發電路板原理介紹
2. 新建工程、設計實現
3. 在已建工程中添加CORE、添加應用軟件
4. 設置一個新的軟件工程
5. 軟件驅動程序及硬件實現程序的編寫方法
6. 設計實現、應用軟件以及調試
7. 實驗與輔導3：基于SOPC的LED控制實驗
8. 實驗與輔導4：基于SOPC的數碼管控制實驗
9. 實驗與輔導5：基于SOPC的串口控制實驗
10. 實驗與輔導6：基于SOPC的LCD控制實驗