随着片上系统的到来,可编程门阵列(FPGA)以其系统内可编程并且速度高、密度大、性能好的优点日益得到越来越广泛的应用,目前许多学校已经将可编程ASIC技术引入到本科和研究生的教学中,为适应教学的需要,清华科教仪器厂同清华电子系的教授合作研制开发出TPG-FPGA实验系统。
▲ 主要技术指标
1、 该系统采用XILINX公司的SPARTANⅡ系列的XC2S200芯片。
该芯片的主要特点如下:密度高达20万门,系统性能达200MHZ;多标准的SELECT接口;内置的时钟管理电路;多层次存储器系统;能平衡速度、密度的灵活结构;为Foundation和ISE开发系统所支持;基于SRAM的在系统内可配置,无限次可重复编程性,四种编程模式。
2、 系统配置丰富,操作灵活方便,对数字电路实验的支持面广。
3、 无连线操作,操作简单,可靠性强。
4、 系统提供典型EDA实验所需的标准VGA彩显接口,PS/2鼠标和键盘接口,支持视频和计算类实验。
5、 实验板上给用户提供32位数据开关输入、六位复位开关输入;3个双字数码管输出、4个8位LED数码管输出、15个LED指示灯输出和喇叭,以支持各类设计实验。
6、 系统提供专用的下载电缆,保证程序安全可靠的下载。
7、 向用户提供免费的无需注册的功能强大的编程软件ISE 4.X。
▲ 实验内容
该实验系统可用于EDA与VHDL教学实验,同时支持数字电路的所有实验,即可用于基本教学实验,也可用于学生的课程设计和毕业设计。
1.组合逻辑实验
二选一多路转换器、半加/全加器、3-8译码器、优先权编码器等。
2.逻辑实验
基本的时序电路设计:D、J-K、RS各类触发器、各类计数器等。
3.综合实验(VHDL语言文本输入或原理图输入)
a. 交通灯控制器
b. 电子琴
c. 自动售货机
d. 简单异步通信
e. 电子日历
f. 抢答器
g. PS/2键盘接口设计
h. VGA彩显接口设计
i. 电梯电路设计
j. 配套资料
《TPG_FPGA教学实验系统实验指导书》
▲ 推荐教材
《可编程ASIC设计及应用》 李广军 孟宪元