RC-EDA/SOPC-II EDA/SOPC实验开发系统一、适用范围：EDA/SOPC实验箱是集EDA和SOPC开发为一体的综合性实验箱，它不仅可以独立完成几乎所有的EDA设计，也可以完成大多数的SOPC开发。二、系统简介系统采用Altera公司的Cyclone系列的30万门FPGA为核心，整个系统采用模块化设计，各个模块之间可以自由组合，使得该实验箱的灵活性大大提高。同时实验箱还提供了丰富的接口模块，供人机交互，从而大大增加了实验开发者开发的乐趣，满足了普通高等院校、科研人员等的需求。开发工程师可以使用VHDL语言、VerilogHDL语言、原理图输入等多种方式，利用Altera公司提供的QuartusII及Nios软件进行编译，下载，并通过EDA/SOPC实验箱进行结果验证。实验箱提供多种人机交互方式，如键盘阵列、按键、拨挡开关输入；七段码管、大屏幕图形点阵LCD显示；串口通信；VGA接口、PS2接口、USB接口、Ethernet接口等，利用Altera公司提供的一些IP资源和Nios32位处理器，用户可以在该实验箱上完成不同的SOPC设计。EDA/SOPC实验箱提供的资源有：Altera公司的EP1C12Q240C8，30万门级FPGA，另外可选配更高资源的FPGAFPGA配置芯片采用可在线变成的EPC2，通过JTAG口和简单的跳线即可完成设计的程序固化1个数字时钟源，提供48MHz、12MHz、1MHz、100KHz、10KHz、1KHz、100Hz、10Hz、2Hz和1Hz等多个时钟1个模拟信号源，提供频率和幅度可调的正弦波、三角波和方波两个串行接口，一个用于SOPC开发时的调试，另一个可以完成其它的通信1个VGA接口1个PS2接口，可以接键盘或鼠标1个USB接口，利用PDIUSBD12芯片实现USB协议转换1个Ethernet接口，利用RTL8019芯片实现TCP/IP协议转换基于SPI接口的音频CODEC模块1个输入、输出探测模块，供数字信号的观察16个LED显示8个拨挡开关输入8个按键输入1个4X4键盘阵列8个七段码管显示1个扬声器模块1个交通灯模块1个直流电机模块1个高速AD和1个高速DA240 128大屏幕图形点阵LCD显示存储器模块提供256K 32Bit的SRAM和2M 8Bit的FLASHROM下面就部分模块做简要介绍。FPGA模块FPGA采用Altera公司提供的Cyclone系列的EP1C12Q240C8，该芯片采用240脚的PQFP封装，提供173个IO接口。该芯片拥有12060个LEs；52个M4KRAMBlock；总共可以提供239616Bit的RAM；另外芯片内部还自带有2个锁相环，可以在高速运行的时候保证系统时钟信号的稳定性。FPGA与实验箱上提供的各个模块都已经连接好（详情请查看附录1），这样就避免了实验过程中繁琐的连线以及由于连线造成的不稳定的后过。配置模块本实验箱的配置芯片采用可在线多次编程的EPCS1，该芯片通过AS口下载，即可完成FPGA设计的固化。这样就避免了用户需要多条电缆或者需要编程器才能完成固化的麻烦，同时也方便了用户只需一条下载电缆即可完成FPGA的配置和EPCS1的编程。时钟模块 时钟的产生由有源晶振产生48MHz的时钟信号，再由CPLD分频完成多种时钟信号的产生。时钟信号已经在系统板上连接到FPGA的全局时钟引脚（PIN_28），只需要通过时钟模块的简单跳线，即可完成FPGA时钟频率的选择。 USB模块USB模块采用Philips公司的PDIUSBD12芯片，它通常用作微控制器系统中实现与微控制器进行通信的高速通用并行接口。它还支持本地的DMA传输。PDIUSBD12完全符合USB1.1版的规范、它还符合大多数器件的分类规格：成像类、海量存储器件、通信器件、打印设备以及人机接口设备。另外该芯片还集成了许多特性，包括SoftConnectTM、GoodLinkTM、可编程时钟输出、低频晶振和终止寄存器集合，所有这些特性都为系统显著节约了成本，同时使USB功能在外设上的应用变得容易。 存储器模块 实验箱上提供了256K 32Bit的SRAM和2M 8Bit的FLASHROM，其中SRAM主要是为了在开发SOPC是存放可执行代码和程序中用到的变量，而FLASH则是用来固化调试好的SOPC代码等。SRAM选用两片ISSI公司的IS61LV25616（256K 16Bit）进行数据线并联从而扩展为256K 32Bit的存储区；FLASHROM采用的是AMD公司的AM29LV017D，其容量为2Mbyte。 Ethernet模块 Ethernet模块采用的TCP/IP转换芯片为RTL8019AS芯片，该芯片是一款高集成度、全双工以太网控制器，内部集成了三级省电模式，由于其便捷的接口方式，所以成了多数系统设计中的首选。RTL8019AS支持即插即用标准，可以自动检测设备的接入，完全兼容EthernetII以及IEEE802.310BASE5、10BASE2、10BASET等标准，同时针对10BASET还支持自动极性修正的功能，另外该芯片还有很多其他功能，此处不再赘述。 高速AD 高速DA本实验箱中采用的高速AD为TLC5510，TLC5510是一个8位高速AD，其最高转换速率可到20MSPS，单5V供电，被广泛的应用在数字电视、医疗图象、视频会议等高速数据转换的领域。本实验箱中采用的高速DA位TLC5602，该芯片也是一个单5V供电的8位高速DA，其最高转换输率可到33M，足以满足一般数据处理的场合。240 128图形点阵LCD本实验箱所用的图形点阵LCD为240 128点，可以用来显示图形、曲线、文本、字符等等。显示模块内藏有T6963C控制器，在该液晶显示模块上已经实现了行列驱动器及显示缓冲区RAM的接口，同时也硬件设置了液晶的结构：单屏显示、80系列的8位微处理器接口、显示屏长度为30个字符、宽度为16个字符等。