Xilinx FPGA学习资料汇总

只看该作者 · 2012-10-25 17:32

Xilinx FPGA学习资料汇总
Xilinx公司的FPGA具有世界第一的占有率，其在学习、使用和设计中都是非常热门的，所以相关的资料、手册、教程等等非常多，对于开始学习FPGA的人来说，反而因为信息太多，无从下手，不知道从哪个资料开始好了。总结自己的学习经验，大概分为以下几类
1. HDL语言的学习
这不是本博文的重点，而且介绍HDL语言的书非常多，比如国内学习Verilog HDL的人一般都知道夏宇闻老师的书了
2. 开发环境介绍
Xilinx的ISE套装功能强大、界面友好、与第三方工具接口方便，个人使用时觉得效率非常高，比使用Altera的QuartusII感觉要顺手多了。介绍ISE的资料也是非常多，不过Xilinx网站上有一个叫做《Xilinx ISE Design Suite 11.1 辅导资料》写的非常好，按照它的教程把例子走一遍，整个ISE软件就一目了然了。具体的网址在http://china.xilinx.com/support/techsup/tutorials/tutorials11.htm。不管是用VHDL、Verilog还是原理图方式输入，都能完整熟悉整个Xilinx FPGA的开发流程。至于更深入的使用以及EDK、Xilinx System Generator等套件的使用，也有类似的教程，即在每个套件的帮助下面就有完整的指导教程，只要投入一定的时间、经历就足以全部搞定。
3. Xilinx网站资源
Xilinx网站上提供了极多的在线资源，如果想了解最新技术**，还有Xcell杂志供免费浏览；也可以观看Xilinx 技术方面的在线视频培训课程，具体网址在http://china.xilinx.com/training/index.htm；另外就是可以参加Xilinx定期举办的在线研讨会，获取最新的动态，一般会在http://china.xilinx.com/events/webcasts.htm。当然如果银子足够多，还可以注册Xilinx 培训课程，获得直接的指导：）。
4. 其他在线资源
在eetrend.com上，有众多热心网友的资料、经验分享，都可以拿来借鉴了。
5. 除了上面这些，拥有基本必备的书籍还是大有益处的；个人觉得根据不同的需求来选择不同层次的书籍比较合适；一个好办法就是去网上书店看别的网友对书籍的评价了。
6. 希望本文对广大网友起到帮助作用，

只看该作者 · 2012-10-25 17:32

为了更好地学习Xilinx FPGA的开发与应用，并提高动手能力，花了一个多月做了一块Spartan3的FPGA开发板，并最终调试成功。欣喜之余把自己的一些经验拿出来分享。
首先是选择合适的FPGA芯片，这里选择了Spartan3系列中的XC3S400-TQC144G封装的FPGA。之所以选择这款FPGA，是因为它的规模、性价比都比较高，足以满足日常的普通的开发应用，并且QFP144的封装可以手工焊接，而再大规模的FPGA都没法手工焊接了。
其次是阅读该芯片的器件手册，详细了解了其管脚分布、电平、典型的配置电路等，这里主要参考了Spartan-3 FPGA Family的datasheet，即赛灵思网站上的ds099.pdf。
在详细了解芯片特性之后，接下来主要进行外围电路的选型、设计，包括电平转换电路、FPGA配置电路等等，并配置了外围的接插件。这里我所选择的芯片主要有以下几种：
 FPGA选择Xilinx公司的XC3S400-TQC144G；
 PROM 选择Xilinx公司的XCF02SV0G20C；
 5V转3.3V选择NS公司的LM1086CS-3.3;
 5V转2.5V选择ST公司的LF25CDT;
 5V转1.2V选择Fairchild公司的FAN1112；
 RS232芯片选择Maxim公司的MAX3232ECAE；（因为EDK需要用到）
 晶振选择50MHz、3.3V、5*7的有源晶振；
同时还配有外部的钽电容、0805的贴片电容、0805的贴片电阻、接插件、按键、发光二极管、RS232接口、电源插孔、LCD接口、拨码开关等等，未用的管脚引到插针上以方便将来的扩展使用。
然后是原理图设计，主要参考了Xilinx的Spartan3 starter kit的原理图，并根据自己的需要进行了相应的增减。使用Protel DXP 2004软件完成了原理图的绘制。
接下来是PCB的设计，使用Protel DXP 2004软件完成了印刷电路板的设计与布线。为了提高抗干扰性能，方便布线，使用了4层布线，即加入了内置的电源层与地层。
PCB完成之后，检查、确认、发给厂家制作，大概12天之后PCB回来了，然后是焊接。因为贴片焊接不够熟练，多次出现虚焊的问题，以至于不能正常连接FPGA并下载程序；先后发现晶振、LM1086CS-3.3都给虚焊了；LM1086CS-3.3的问题主要在于，一上电输出就变成0.8V了，晶振则表现为示波器探测不到时钟信号的输出。经过反复修改、检查，终于消除了这些问题。最后终于在Xilinx iMPACT 11通过了初始化，那个激动啊！
最后是下载程序、烧写PROM，并跑了几个测试程序，都没有问题。