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標(biāo)題: FPGA系統(tǒng)設(shè)計高級班 [打印本頁]
作者: stst158    時間: 2009-11-28 10:37
標(biāo)題: FPGA系統(tǒng)設(shè)計高級班
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課程背景
        FPGA系統(tǒng)設(shè)計高級班主要是介紹FPGA系統(tǒng)開發(fā)中的高級技巧，深入探討如何提高FPGA設(shè)計的性能，如何優(yōu)化設(shè)計規(guī)模，進而設(shè)計出高性能低成本的產(chǎn)品。同時介紹了FPGA和DSP芯片構(gòu)成的高性能協(xié)同計算系統(tǒng)的軟/硬件設(shè)計技術(shù)。課程中會結(jié)合實際的工程設(shè)計代碼講解并行設(shè)計技術(shù)，流水線設(shè)計技術(shù)等實用技巧，幫助學(xué)員短時間內(nèi)理解和掌握這些高級技巧，并可以盡快應(yīng)用到工程項目中去。

    課程目標(biāo)
        本課程主要針對具備一定基礎(chǔ)的學(xué)員，幫助學(xué)員快速提高技能，使之能夠運用高級技巧快速自主地設(shè)計復(fù)雜FPGA系統(tǒng)或者FPGA和DSP協(xié)同工作的系統(tǒng)。

    培養(yǎng)對象
        具備一年左右的FPGA系統(tǒng)或者硬件系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計經(jīng)驗的工程師，或者具有一定基礎(chǔ)的電子類專業(yè)的大學(xué)生和研究生。

    入學(xué)要求
        學(xué)員學(xué)習(xí)本課程應(yīng)具備下列基礎(chǔ)知識：
        ◆已經(jīng)參加過FPGA應(yīng)用設(shè)計初級班的學(xué)習(xí)，或者了解FPGA的開發(fā)設(shè)計流程；
        ◆具備一定的FPGA設(shè)計基礎(chǔ)，熟悉VHDL或者Verilog HDL語言。
        ☆合格學(xué)員免費頒發(fā)相關(guān)資格證書，提升您的職業(yè)資質(zhì)
        作為最早專注于嵌入式培訓(xùn)的專業(yè)機構(gòu)，曙海嵌入式學(xué)院提供的證書得到本行業(yè)的廣泛認(rèn)
        可，學(xué)員的能力得到大家的認(rèn)同。
        ☆合格學(xué)員免費推薦工作

    班級規(guī)模及環(huán)境
       為了保證培訓(xùn)效果，增加互動環(huán)節(jié)，我們堅持小班授課，每期報名人數(shù)限5人，多余人員安排到下一期進行。
    時間地點
上課地點：華東師范大學(xué)／銀城大廈（上海市，地鐵3號線或4號線金沙江路站旁）
最近開班有周末班/連續(xù)班/晚班
   本課程每期班限額5名，報滿即停止報名，請?zhí)崆霸诰�或電話預(yù)約               
               
    上課地點：地址：深圳市羅湖區(qū)桂園路2號電影大廈A座2205
                                    （地鐵一號線大劇院站D出口旁，桂園路和解放路交叉口,近地王大廈）
    熱線：0755-61280252 25912501
     傳真：0755-25912501
      郵編：518001
     信箱:qianru2@hotmail.com
       客服QQ:812773398

    學(xué)時和費用
　    ◆課時： 共9天,72學(xué)時
        ◆外地學(xué)員：代理安排食宿（需提前預(yù)定）
    最新優(yōu)惠
      
　　　◆團體報名優(yōu)惠措施：兩人95折優(yōu)惠，三人或三人以上9折優(yōu)惠
        　同時報選《FPGA應(yīng)用設(shè)計初級班》，即享受300元現(xiàn)金優(yōu)惠!

    質(zhì)量保障
        1、培訓(xùn)過程中，如有部分內(nèi)容理解不透或消化不好，可免費在以后培訓(xùn)班中重聽；
        2、培訓(xùn)結(jié)束后免費提供一個月的技術(shù)支持，充分保證培訓(xùn)后出效果；
        3、培訓(xùn)合格學(xué)員可享受免費推薦就業(yè)機會。

    課程進度安排
課程大綱
（本教學(xué)方案有兩種語言版本，如果學(xué)員想學(xué)VHDL語言編程，我們可根據(jù)要求調(diào)整）  
第一階段

目標(biāo)      1.掌握FPGA系統(tǒng)設(shè)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(xué)會設(shè)計測試激勵文件-Testbench

  1. 三個設(shè)計基本原則，包括面積和速度的平衡互換原則，硬件可實現(xiàn)原則和同步設(shè)計原則。
2. 三個個常用操作技巧，包括乒乓操作，串并轉(zhuǎn)換操作和流水線操作等技巧。
3.掌握PS2協(xié)議，掌握時鐘線和數(shù)據(jù)線是如何控制數(shù)據(jù)的讀寫的。
4. 三個常用IP模塊使用，包括片上的存儲器（DPRAM、FIFO、ROM），鎖相環(huán)（PLL）和串行收發(fā)器（SERDES）等。
5. FPGA設(shè)計仿真驗證的原理和方法
6. ModelSim SE仿真驗證技巧
7. 仿真測試文件（Testbench）的設(shè)計方法
8. ModelSim軟件的使用技巧
9. 基于模型的系統(tǒng)仿真平臺構(gòu)建方法
10. 異步SRAM的操作時序

  1. 實戰(zhàn)訓(xùn)練一：
   訓(xùn)練課題：“FPGA片上雙口RAM乒乓讀寫操作”
   實驗要點：
    1.1  ModelSim軟件工程創(chuàng)建
    1.2  ModelSim軟件進行功能仿真（前仿真）
    1.3  ModelSim軟件進行時序仿真（后仿真）
    1.4  FPGA片上雙口RAM存儲器的操作時序設(shè)計
    1.5  乒乓操作技巧
    1.6  鎖相環(huán)（PLL）的使用
    1.7  測試文件（Testbench）的設(shè)計方法
2. 實戰(zhàn)訓(xùn)練二：
   訓(xùn)練課題：“異步SRAM存儲器讀寫操作”
   實驗要點：
    2.1  ModelSim SE軟件操作技巧演練
    2.2  SRAM存儲器的操作時序設(shè)計
    2.3  基于模型的系統(tǒng)仿真方法

第二階段


JPEG2000 FPGA設(shè)計理論與實踐
1. JPEG標(biāo)準(zhǔn)概述
1.1 圖象技術(shù)基礎(chǔ)
1.2 YUV與RGB的區(qū)別
1.3 JPEG標(biāo)準(zhǔn)框架
2. JPEG DCT模塊概述與實踐
2.1 之字掃描原理與實現(xiàn)
2.2 8X8的變換原理
2.3 DCT余弦變換的實現(xiàn)與調(diào)試
3. JPEG 量化模塊概述與實踐
3.1 量化的作用和原理
3.2 對量化表系數(shù)的處理和應(yīng)用
3.3 量化運算的實現(xiàn)
4. JPEG 熵編碼模塊概述與實踐
4.1 Huffman編碼原理
4.2 Huffman編碼的verilog實現(xiàn)與仿真
5. JPEG 總體設(shè)計與仿真
5.1 JPEG2000編碼的verilog總體實現(xiàn)與仿真
5.2 設(shè)計下載與chipscope調(diào)試

第三階段

H.264視頻處理 FPGA 設(shè)計理論與實踐
1. H.264標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)與研究
1.1 運動圖象處理的基本技術(shù)
1.2 H.264框架結(jié)構(gòu)
2. H.264中圖像預(yù)處理De-interlace HDL設(shè)計實踐
2.1 FIR濾波原理
2.2 De-interlace查值處理的verilog代碼實現(xiàn)與調(diào)試
3. H.264中圖像預(yù)處理中值濾波 HDL 設(shè)計實踐
3.1 圖像預(yù)處理中的高斯白噪聲的處理原理
3.2 3X3中值濾波處理的verilog實現(xiàn)與仿真

第四階段
目標(biāo)     1.掌握采集ADC的數(shù)據(jù)的方法和技巧
    2.掌握從RS232接口向PC傳送采集到的數(shù)據(jù)的方法。
    3.FPGA和DSP結(jié)合使用的方法。

  1. AD/DA轉(zhuǎn)換器接口設(shè)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(xiàn)RS-232C串行接口
    2.1  RS-232C接口通訊原理和相關(guān)電氣標(biāo)準(zhǔn)
    2.2  RS-232C的通訊協(xié)議的要點
    2.3  TxD,RxD是怎樣控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)?br />     2.4  RS-232C接口的原理圖剖析
    2.5  軟件和硬件握手的相關(guān)概念
3. 典型實例分析一：數(shù)字變焦系統(tǒng)設(shè)計
    3.1  設(shè)計需求分析和功能定義
    3.2  工作原理分析
    3.3  數(shù)學(xué)公式簡化
    3.4  算法優(yōu)化
    3.5  HDL代碼設(shè)計優(yōu)化
    3.6  FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化
    3.7  硬件實現(xiàn)
    3.8  性能評估和產(chǎn)品定型等
4. FPGA和DSP處理器聯(lián)合應(yīng)用的領(lǐng)域，視頻、圖像、人臉識別，指紋識別 　 的等領(lǐng)域的現(xiàn)狀及發(fā)展前景。
5. HPI接口的分析，以及FPGA如何利用HPI接口對DSP進行控制。
6. 詳細(xì)剖析DSP進行圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)（圖像編碼解碼技術(shù)，圖像處理的相關(guān)算法）
7. 案例分析：高清視頻處理系統(tǒng)之圖像閾值變換算法，及其達(dá)到的效果

  1. 實戰(zhàn)訓(xùn)練三：
   訓(xùn)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(shù)據(jù)傳輸?shù)?br />     1.2  掌握RS232C通訊原理、設(shè)計實現(xiàn)和硬件握手和軟件握手的概念
    1.3 通過RS232接口，F(xiàn)PGA向PC主機發(fā)送字符串， PC主機向FPGA發(fā)送數(shù)據(jù)，并使數(shù)據(jù)顯示在數(shù)碼管上。
2. 實戰(zhàn)訓(xùn)練四：
   訓(xùn)練課題：“AD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計”
   實驗要點：
    2.1  AD轉(zhuǎn)換器與FPGA接口設(shè)計
    2.2  片上雙口RAM的乒乓緩存
    2.3  FPGA與PC的通信
3. 實戰(zhàn)訓(xùn)練五：
   訓(xùn)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(zhàn)訓(xùn)練六：
   訓(xùn)練課題：“視頻圖像處理的相關(guān)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(yīng)用領(lǐng)域
    4.2  了解圖像反色的相關(guān)算法
5. 實戰(zhàn)訓(xùn)練七：
   訓(xùn)練課題：“視頻圖像處理的相關(guān)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(yīng)用領(lǐng)域
    5.2  了解圖像閾值變換的相關(guān)算法

第五階段  
  1.PS2鍵盤鼠標(biāo)協(xié)議詳解
2.USB協(xié)議詳解  
3. 實戰(zhàn)訓(xùn)練八：
   訓(xùn)練課題：“PS2接口鍵盤、鼠標(biāo)實驗”
   實驗要點：
    2.1  ModelSim SE軟件操作技巧演練
    2.2  PS2接口操作時序設(shè)計
    2.3  基于模型的系統(tǒng)仿真方法
4. 實戰(zhàn)訓(xùn)練九：
   訓(xùn)練課題：“USB讀寫實驗”
   實驗要點：
    2.1  ModelSim SE軟件操作技巧演練
    2.2  PS2接口操作時序設(shè)計
    2.3  基于模型的系統(tǒng)仿真方法  
第六階段  
  此部分代碼含固件代碼和 HDL 的控制代碼，PC 機軟件使用 Cypress 自帶的 Control Panel。驅(qū)動使用 Cypress 公司提供的驅(qū)動（含源代碼） 。主要實現(xiàn)，F(xiàn)X2 固件里面設(shè)置 FX2處于 GPIF 模式，Mars-EDA 核心模塊 CPLD/FPGA 實現(xiàn) GPIF 接口的外圍配合作用。PC 機傳過來的數(shù)據(jù)使用數(shù)碼管顯示，PC 機讀取得數(shù)據(jù)由 CPLD/FPGA 產(chǎn)生提供。
  1. 實戰(zhàn)訓(xùn)練十：
   訓(xùn)練課題：“GPIF 接口測試”
   實驗要點：
    2.1  ModelSim SE軟件操作技巧演練
    2.2  GPIF接口操作時序設(shè)計
    2.3  基于模型的系統(tǒng)仿真方法  
第七階段
目標(biāo) 基于PCI接口的FPGA系統(tǒng)設(shè)計案例班主要通過PCI數(shù)據(jù)采集卡的完整案例，介紹基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)中的主要技術(shù)。課程中會結(jié)合實際的工程設(shè)計代碼，詳細(xì)講解PCI接口協(xié)議， PCI接口芯片－PLX9054的設(shè)計方法，F(xiàn)PGA和PLX9054的通訊原理和實現(xiàn)方法以及PCI卡的驅(qū)動程序設(shè)計等。
    授課內(nèi)容  
第一篇 設(shè)計需求分析與功能定義
系統(tǒng)工作原理分析  
第二篇 PCI接口芯片PCI9054與FPGA的接口設(shè)計  
PCI卡的驅(qū)動程序設(shè)計  
第三篇 主機應(yīng)用程序和驅(qū)動程序的接口設(shè)計  
FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計  
第四篇 硬件系統(tǒng)實現(xiàn)  
樣機的調(diào)試方法和技巧  
第五篇 FPGA與PCI9054協(xié)同設(shè)計  
設(shè)計與測試技巧
第六篇 PCI9054接口芯片的C模式管腳定義和總線操作
中斷，PCI配置寄存器詳解，本地配置寄存器詳解，DMA寄存器詳解
第七篇 PCI設(shè)備設(shè)計方案
ASIC方案，PCI IP核，PCI接口芯片
第八篇 產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性測試
產(chǎn)品定型和設(shè)計文檔備案
實驗一 開發(fā)PCI采集卡調(diào)試環(huán)境的建立
熟練掌握開發(fā)軟件和調(diào)試軟件
實驗二 嵌入式邏輯分析儀Signal TAP II使用
掌握Signal TAPII相關(guān)操作技巧和時序分析
實驗三 PCI接口的DMA數(shù)據(jù)讀寫
掌握PCI設(shè)備DMA方式進行硬件設(shè)計，驅(qū)動設(shè)計的技巧
實驗四 LED燈控制實驗
掌握PCI設(shè)備輸入/輸出方式進行硬件設(shè)計，驅(qū)動設(shè)計的技巧



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