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嵌入式培訓

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3500

Cyclone III版FPGA嵌入式評估套件仍然采用核心板+實驗板組合的方式,這種組合方式可以方便客戶隨時將核心板取下來用于其它項目的開發。 為客戶提供一套功能豐富的低成本平臺,為音視頻采集,音視頻處理,圖形顯示,硬件加速,網絡應用,遠程控制等提供最佳驗證平臺以及參考方案。

核心板介紹
.FPGA型號:
采用CycloneIII系列的EP3C25F324C8N型號,CycloneIII是altera采用65納米晶體管制造工藝制造的新一代FPGA系列,新工藝的采用使得CycloneIII系列FPGA有著更低的成本,更低的功耗,更高的集成度,以及更高的性能。相比前兩代同等速度級別的FPGA型號,CycloneIII系列基本上要快30%以上。
各型號核心板FPGA資源比較表
型號
EP1C6型
EP1C12型
EP2C5型
EP2C8型
EP2C20型
EP3C16
EP3C25
Les
5,980
12,060
4,608
8,256
18,752
15,408
24,624
RAM bits
92,160
239,616
119,808
165,888
240,000
516,096
608,256
內嵌乘法器數量
13
18
26
56
66
鎖相環數
2
2
2
2
4
4
4
 
 
 
 
 
 
 
 
 
. 32M Byte容量的DDR SDRAM存儲器;
. 1M Byte 容量SRAM高速存儲器;
. 16M Byte 高速Flash存儲器,可用來存儲配置文件,軟件代碼等;
. 50M 有源晶振;
. JTAG下載口;
. 一個重配置按鈕;
. 一個復位按鈕;
. 4個用戶LED燈;
. 2路40*2排針總共引出108個用戶IO,以及一根16位總線,一根10位地址總線。其中排針JP1排針IO 可配置為2路差分時鐘輸入,2路差分時鐘輸出,以及11對差分IO接口,IO電平可輸出2.5V,3.3V,或者從外界輸入其它電平。
二. 實驗板V6.0
實驗板V6.0的板上資源:
. 24位真彩色LCD觸摸屏,分辨率800 x 480;
. 24位CD 質量音頻 CODEC ,帶有輸入、輸出和麥克風插孔;
. DP83848芯片,10/100 以太網物理層 / 媒體訪問控制 (PHY/MAC),提供altera triple_speed_ethernet網絡IP核license;
. 視頻輸出:采用ADV7123,3路10位高速視頻DA轉換器,VGA輸出;
. 視頻輸入:采用ADV7180,能將NTSC、PAL及SECAM標準的模擬基帶電視信號,轉換成符合8位ITU-R BT.656接口標準的4:2:2視頻數據;
. SD卡,IP核采用硬件CRC,支持FAT16文件系統;
. 串行連接器(RS-232 DB9端口);
. PS2鼠標鍵盤接口;
. 4個用戶按鍵;

三. 配套例子工程

  1). 應用程序選擇器程序: 出廠默認程序, 應用程序選擇器利用的是Cyclone III系列的遠程更新特性,遠程更新特性允許NiosII CPU或者任意FPGA內的其它邏輯從并行flash(CFI flash)中的特定地址讀取配置信息重配置FPGA。應用程序選擇器便是利用NiosII CPUSD卡中讀取配置文件然后保存到flash,然后強迫FPGA重配置。從而簡單地就能實現單FPGA多種配置。只要SD卡容量足夠,那么我們就可以存儲無限多的配置,每一個配置實現一個功能,這樣就可以使FPGA上有限的資源實現最有效的重復利用。

  2). 圖片瀏覽器:將存儲在SD卡中的JPEG圖片通過JPEG解碼后顯示在彩色LCD上。一個數碼相框功能。

 

 3). 音樂合成器,電子琴實驗:通過PS2鍵盤模擬電子琴鍵,LCD或者VGA顯示琴鍵,音頻輸出琴音。

 

 4).VGA顯示的視頻采集實驗:包含視頻信號采集, ITU_656解碼, YUV422_to_444轉換,色彩空間變換,幀存儲,VGA顯示。

 

 5). LCD顯示的視頻采集實驗:將采集到的視頻信號,經過ITU_656解碼后,流入幀緩存器(SRAM為存儲介質,工作于乒乓方式,工作頻率 100M ),再流出到色彩空間變換器,轉換成RGB信號后傳輸到LCD上顯示。

  6). Web Server服務器:通用網絡訪問開發板上的網頁服務器,可以通過網頁控制傳輸配置文件到FPGA,并且重配置,從而實現遠程配置FPGA。

  7). simple_socket_server_plus:一個功能強大的網絡應用工程,提供的網絡服務有:

      FTP Server,TFTP Server,FTP Client,TFTP Client,Telnet Server,VFS 文件系統,ZIPFS 文件系統。

  8). 圖形處理器:具有圖形加速,抗鋸齒功能,可用于儀表顯示,導航地圖顯示,矢量圖形顯示等需要實時動態顯示圖形圖像的應用場合。

  9). SD卡音樂播放器,可播放存儲在SD卡中的WAV音樂。

10). MP3音樂播放器,可播放存儲在SD卡中的MP3音樂,并可通過觸摸LCD屏實時進行播放控制。

 

11). 循環冗余碼校驗(CRC)硬件加速器,可實現8位,16位,24位,32位數據之間任意1~128位快速CRC校驗。比軟件CRC運算快達2000倍以上。

 

12). 基于DMA傳輸的硬件FIR濾波器實驗,運行結果如下,使用此IP比軟件實現快達150倍。

      All the hardware and software results match
             Processing times:
             Software processing time was: 2.792803 seconds
             Hardware processing time was: 0.018562 seconds
             Hardware versus software speed-up factor was: 150.46 times

 

13). 基于LCD顯示的頻普分析儀(FFT)設計,此實驗將波形發生器產生的正弦波經DDS頻率合成不同的頻率,經FFT快速傅里葉變換后的頻譜顯示于LCD上。

 

14). uClinux移植,提供詳盡移植教程,可在QII任意版本上移植,支持LCD顯示,觸摸屏,鼠標,鍵盤,網絡等。

 

15). Linux移植,NiosII可以選擇添加內存管理單元MMU,添加后便可以跑上完整的Linux系統了。雖然目前可支持的驅動還不是太多,但每年altera都在更新他們的linux驅動,很快就會強大起來。

 

申明:1)以上例子工程僅供參考并皆可在開發板上穩定運行,我們沒有對每個工程編寫詳細的開發文檔,為初學者專門編寫兩篇基礎文檔,包括軟件的基本使用,硬件工程的建立,SOPC系統的搭配,用戶軟件工程的建立,debug,調試,下載等。
                2) 光盤中提供的例子都可以直接升級到quartusII最新版本,只需要在QII中重新編譯即可,對于sopc系統還需要在sopc builder中重新生成sopc系統,我們提供的license和代碼都可以直接使用。如果您在高版本軟件中有不可使用的問題可以聯系我們的技術人員。

四. 學習開發套件包含的附件:

(1). H3C25-V6核心板   1塊;
(2). V6實驗板         1塊;
(3). 4.3寸,24位800X480高分辨率真彩LCD觸摸屏 1塊;
(4). 5V,2A開關電源 1個;
(6). USB延長線        1根;
(7). 1GByte SD卡      1塊;
(8). SD卡讀卡器       1個;
(9). DVD光盤          1張;

 

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