如你對FPGA這項技術有了一個大概的認知并且對它產生了興趣,想學習這門技術,卻又不知從何入手,那么相信這篇文章會對你有一定的啟發作用。因為想當年我也是從一無所知的小白,一步一步了解這項技術的。還記得當時最想知道的三個問題就是學習FPGA要具備什么條件才行?會用到些什么軟件?有沒有軟件安裝包和安裝教程?下面會逐一為你解決這三個問題。
先說硬件條件,其實無論是學習哪項電子技術,FPGA也好,單片機或者嵌入式開發也好,都需要一個基本的硬件條件就是需要買一塊開發板。因為電子技術是需要動手去實踐的,光靠看理論知識沒辦法完全掌握。開發板有貴也有便宜的,對于初學者來說不需要買太高級的,只需要一款具備基本功能的開發板。等你真正入門了之后,再根據自己需求去購買進階的開發板。像以下這款就是我當時買的入門級開發板,之前的文章也有介紹過。
除了開發板之外你還需要一本學習FPGA開發語言的書,目前國內常用的語言是verilog,推薦夏宇聞的verilog數字系統設計教程,講得比較通俗易懂,很受廣大學習者喜愛。
對于初學者來說只需要安裝quartus II和modelsim這兩個軟件就可以了,有了這兩個軟件就可以完成基本的編程、仿真、綜合和燒寫網表到FPGA芯片的流程。其中quartus II是FPGA設計業界通用的可編程邏輯設計環境,在這個軟件上可以建立工程、完成代碼設計、執行電路仿真、對電路進行綜合和最終把電路下載到FPGA都是靠它。只是實際設計當中,為了更方便開發者對電路做仿真、debug時序問題,可以搭配modelsim做開發,它是一款專門用來做仿真的的軟件,所以各方面操作更友好。以下是這兩款軟件的安裝包,有需要的朋友可以自己去網上下載或者私信找我要。
quartus安裝包,和破解補丁:
modelsim安裝包,包括破解教程:
這兩個安裝包都是購買FPGA開發板時送的,quartus版本是11.0,想要更新的版本可以網上下載。
下面給大家展示quartus的安裝步驟:(需要注意的是必須把安裝包放到沒有中文路徑的目錄下再進行安裝)
步驟一:點擊安裝文件:
選擇安裝路徑,并點擊Install:
之后一直點擊next,直到安裝完成:
如上圖所示表示第一步安裝完成了,點擊OK和finish就可以了。
步驟二:安裝文件夾11.0_devices_windows下的setup.exe
需要注意的是智能勾選上圖中的6個選項,否則無法安裝。選完后點擊next,等待安裝完成出現以下畫面為止:
步驟三:點擊11.0sp1_quartus_windows.exe,這個是quartus11.0的補丁,和quartus安裝在同一個目錄下。
當前安裝步驟完成后,點擊next,直到出現以下畫面時,點擊對話框中的c:\altera.0,就會把路徑選中到下面的目標路徑當中。
選完后繼續點next,直到安裝完成為止。
步驟四:破解quartus軟件
到目前為止,安裝包目錄中還有一個文件夾沒用到(Crack_QII_11.0_SP1_Windows),就是用來破解的,根據實際使用的電腦操作系統選擇32位還是64位的破解補丁。破解的步驟分為以下三步:1.運行Quartus_II_11.0_SP1_x64破解器(內部版).exe生成license.dat。2.查看本地連接的網卡號添加到license.dat中XXXX的位置。3.打開quartus軟件的Tool->License Setup界面中選擇剛才修改的license.dat文件。
完成以上三步后基本上可以認為破解成功,當然,最后是以工程是否編譯成功為準。
以上就是安裝和破解quartusII11.0的完整過程,大家感興趣可以自己嘗試安裝,需要安裝包或者有什么問題歡迎一起交流。下次再給大家展示安裝和破解modelsim的步驟,以及如何使用這兩個軟件。
感興趣的伙伴可以點個關注,一起交流學習!
立題簡介:
內容:介紹3款CPLD/FPGA芯片;
來源:實際得出;
作用:介紹3款CPLD/FPGA芯片;
仿真環境:Quartus II 11.0;
日期:2019-04-21;
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立題詳解:
本次介紹“3款CPLD/FPGA芯片”,主要介紹“性價比及共性”2方面,如下:
3款分別為“EPM240T100C5N”、“EPM1270T144C5N”、“EP4CE6E22C8N”;詳細解如下:
i)、“EPM240T100C5N”:屬于“CPLD芯片”,系列為“MAX II”,“TQFP100封裝”,價格約“4.68RMB/PCS”,“LEs數目”約為“240”;
ii)、“EPM1270T144C5N”:屬于“CPLD芯片”,系列為“MAX II”,“QFN144封裝”,價格約“23.00RMB/PCS”,“LEs數目”約為“1270”;
iii)、“EP4CE6E22C8N”:屬于“FPGA芯片”,系列為“Cyclone IV”,“QFP144封裝”,價格約“15.00RMB/PCS”,“LEs數目”約為“6272”;
1、自身特性
對本次的“3款CPLD/FPGA芯片”而言,介紹如下:
i)、“EPM240T100C5N”和“EP4CE6E22C8N”:均為實際使用過的芯片,涉及到“原理圖設計”、“PCB設計”及“代碼編寫”,其具有較高的性價比,個人比較偏向使用;
ii)、“EPM1270T144C5N”:也為實際使用過的芯片,涉及到“原理圖設計”、“PCB設計”,但“代碼編寫”并未涉及,相對FPGA而言,使用此芯片的原因有2點:“無需外接代碼暫存芯片”、“LEs數目”能滿足需求;
首先,“EPM240T100C5N”圖片為:
其次,“EPM1270T144C5N”圖片為:
最后,“EP4CE6E22C8N”圖片為:
對以上3款芯片,在普通應用是足夠滿足需求,但其也有固定的缺陷,就個人而言,其芯片封裝太大是一大問題,雖然其也有類似BGA封裝的芯片,但在布線時,其對布線能力又有了新的要求;
2、CPLD/FPGA芯片共性
對“CPLD/FPGA”,其有共同點,簡介如下:
首先,對開發平臺,其使用“Quartus II”+“Verilog語言”進行開發;其對不同的芯片,只需在“工程設置”中,修改“不同的芯片”即可實現代碼對“不同芯片的移植”;如下所示:
步驟1:
步驟2:
其次,對執行機制,其本質為“硬件電路搭建+并行架構”,即:“通過Verilog代碼編寫的代碼”,最后經過“綜合仿真”得到的是“硬件電路模塊”;但對“單片機”爾言,其為調用“內部模塊”實現功能,此部分需特別注意;
3、CPLD/FPGA現況
對“CPLD/FPGA”現況,其有共性,但對“FPGA”而言,注意3點:
i)、首先,以上3款芯片屬于“較古老芯片”,其現在大部分用于“開發板”與“入門學習”使用,尤其是“EPM240T100C5N”和“EP4CE6E22C8N”;現在的“Cyclone系列”至少已經出到“Cyclone-10”、“MAX-10”,同時大概從“Cyclone V”開始,已經集成有“SoC”,功能大幅提高;
現今,“Intel-ALTERA”家族至少有5個系列:“Agilex-FPGA”、“Stratix-FPGA”、“Arria-FPGA”、“Cyclone-FPGA”、“MAX”;如下圖所示:
ii)、其次,對“FPGA”而言,本為2大陣營“ALTERA”和“XILINX”,但大約在2015年6月時,“Intel”收購了“ALTERA”,因此現在的“ALTERA官網”會直接跳轉至“intel”;
iii)、再次,對“FPGA”而言,本為2大陣營“ALTERA”和“XILINX”,個人在實際工作中,很多同事偏向使用“XILINX”,具體原因未細究,但目前的“XILINX”見得比較多,尤其是在“LEs”和“功能復雜”的情況下;應該和“intel”整合“Altera”有關,比較完全整合兩種架構,并非一朝一夕;
iv)、最后,對“設計”而言,核心還是“最合適的設計,才是最完美的設計”,怎樣使用最簡單的電路、最簡單的外圍、最合適的硬件架構/軟件架構滿足設計需求,才是設計的關鍵;
總結:設計中,最常見的2類問題就是“過設計”和“欠設計”,這是無法規避的問題,甚至可以說“任何設計,都存在過設計或欠設計”,初版的“Demo V1.0”必定是“過設計”,之后“迭代版”的“Demo V1.x”、“Release V1.x”都會存在“過設計”;切記在項目需求書確定后,千萬不要出現“欠設計”,否則對后期的“維護與升級”,將造成致命影響;
之所以出現“過設計”的概率高于“欠設計”,是因為“過設計”經過“裁剪”,可實現“update/cost-down”,但“欠設計”是需要“增加環節”,其改動甚至會“破壞現有架構”,所以大部分情況下,寧可做“過設計”,也不做“欠設計”;