CYCLONE IV EP4CE30 NIOS2 SOPC开发套件

售价:890(元)体验价

系统结构布局图

核心板顶层布局图

核心板底面布局图

 

一、简介

  EP4CE30F23C8N这款芯片采用经过优化的60nm低功耗工艺,Cyclone IV E FPGA拓展了前一代Cyclone III FPGA的低功耗优势。最新一代器件降低了内核电压,与前一代产品相比,总功耗降低了25%。
  核心板板采用是六层PCB设计,采用大容量管脚更多的BGA封装,F484封装,使整个核心板的性能和稳定性有了很大的提供,并同时为用户提供大量的有效I/O。

  由于FPGA与存储器直接进行高速数据交换。所以成在很多干扰因素,因此这也是很多开发板速度很难提高的关键原因。所以我们在设计的时候尽量靠近FPGA芯片。这样就最大限度减少因为布板所造成的干扰因素。 我们的开发板的SDRAM,FLASH,SRAM都采用独立I/O控制.这样就为初学者提供了更加方面灵活的设计途径.

   由于布线合理。这板能够稳定高速运行NIOS系统在100M频率以上。是您做系统评估或直接兼容最终应用产品最佳选择。

   用户如果觉得自己做目标板麻烦。可以购买我们提供的多种扩展板。(本公司有各种视频采集,输出扩展板)或是通过J6,J7,J11直接插到我们的EDA底板上或是EDA试验箱上。这样就可以充分利用我们的EDA底板提供的功能多样,完善外设资源。这样就能轻易的构成一套售价低廉,功能强大的SOPC开发,评估系统。

 

二.系统资源

 

HSEP4CE30 VER2.0 CycloneIV FPGA核心板资源
外设 数量 说明
FPGA芯片 1 EP4CE30F23C8N(FBGA484封装),Speed Grade 8,Logic Elements 28848,Memory Bits 608256,Embedded Multipliers 132,Global Clocks 20,I/O 533,PLLs 4
PCB布线   高速6层PCB布线,资深工程师手工布线,并进行EMC仿真分析,从而保证系统高速运行。
串行FLASH 1 标配EPCS64(64Mbit),选配EPCS128(128Mbit),烧写固件或NIOS程序以及用户数据。
SRAM 1 标准配置一片256K×16Bit SRAM (4Mbit),独立地址数据总线方便使用,可选配512K x 16bit(8Mbit),高速静态SRAM 10ns读写。
SDRAM 1 一片16M×16Bit SDRAM ,最高143MHz读写速度 256Mb,超大容量,我们已经预留了扩展I/O,可以直接扩展到32M X 16bit SDRAM (64M byte). 独立数据地址总线。
并行FLASH 1 AM290LV128 16M byte(128Mbit)大容量,存储用户数据和NIOS程序,独立数据地址总线控制
时钟 2 2个源时钟50M,20M方便用户使用和分频处理,用户可以自行更换其他频率
LCD 1 一个标准LCD1602液晶接口,NIOS IP核直接支持。独立I/0,也可以做用户I/O
琴键开关 4 带上拉电位,用户按键输入。
RS232 1 标准RS232接口,MAX232芯片接口转换
电源 3 5V,3.3V/3A,1.2V/800MA,2.5V/800MA,独立引出方便用户使用和测试
JTAG端口 1 在线调试FPGA,NIOS读写FLASH,固化用户程序和固件
AS端口 1 EPCS串行FLASH编程烧写
LED 4 独立I/O
系统主复位 1 系统复位按键,带上拉。也可以做为用户按键输入。
扩展I/O 6 (J6)38+(J7)38+(J10)26+(J4)11+(J3)44=157个(引出独立I/O)

 

核心板实验指导和使用说明目录

 

 

 

三:EDA底板构成及其说明

   为了让用户能方便使用和学习,我们设计了功能强大,价格低廉的EDA底板和种类众多的各种扩展板。这块EDA6.1底板是本着EDA的发展和使用方向,根据教学和产品的开发方便专门设计完成。

HSEDA6.1底板资源
外设 数量 说明
内存 1 24LC04是512*8bit的EEPROM,支持IIC接口
实时时钟 1 DS1302实时时钟芯片,为系统提供可以编程的准确实时时钟数据。DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力
拨码开关,按键,键盘
 
14 8个高低电平拨码开关,平时拉高。8个琴键按键开关,可以与液晶配合,构造完美的人机界面。一个4X4标准矩阵键盘及其接口。 加上核心板独立I/O的4个琴键开关,一共可提供14个琴键开关量输入。
LCD 3 一个板载128X64图像点阵液晶,一个标准16X2字符液晶接口,一个128X64图像点阵液晶接口(可以选择串行,或并行方式运行)。 加上核心板提供的LCD1602和TFT液晶模块插座,因为都是独立I/O,可以同时接3块液晶,并同时驱动。
数码管 8 提供8个七段高亮度数码管显示。采用独立I/O控制,方便用户使用。
SD Card Socket 1 支持SPI以及SD 1-bit两种SD Card读取模式
USB Type A and B 1 配置CH376芯片,支持USB 2.0标准的USB主/从控制器,支持全速和低速数据传输,提供PC端驱动程序.CH376 支持USB 设备方式和USB 主机方式,并且内置了USB 通讯协议的基本固件,内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件,内置了SD 卡的通讯接口固件,内置了FAT16和FAT32 以及FAT12 文件系统的管理固件,支持常用的USB 存储设备(包括U 盘/USB 硬盘/USB 闪存盘/USB 读卡器)和SD 卡(包括标准容量SD 卡和高容量HC-SD 卡以及协议兼容的MMC 卡和TF 卡);
 
VGA 输出 1 一个8色视频输出接口,VGA接口, 每一个色线都有3位的色彩 分别为红, 绿,蓝。R、G、 B 信号不同的组合可以显示出8种颜色
PS/2 Connector 1 提供PS/2鼠标和键盘到EDA6.1的连接
红外接收模块 1 标准红外接收模块,并提供一个红外遥控器和相关实验例程。
RS232 2 标准RS232接口,MAX232芯片接口转换,核心板和底板是独立I/O,并单独通过MAX232芯片转接,因此可以同时使用
电源 4 5V,3.3V,2.5V,1.2V独立引出方便用户扩展使用和测试
以太网接口 1 高度集成的10M网络芯片,支持工业以太网IP核,并提供相关例程。ENC28J60网口芯片。ENC28J60是Microchip Technology(美国微芯科技公司)推出的28引脚独立以太网控制器。目前市场上大部分以太网控制器的封装均超过80引脚,而符合IEEE 802.3协议
时钟 3 提供一个标准正方5X5(mm)晶振插座,方便用户实验,用户可以根据具体要求更换不同频率晶振。 加上核心板提供2个有源时钟,可以同时提供3个有源时钟,50M,20M,用户自选。
步进电机 1 提供一个标准步进电机及其接口,已经通过驱动芯片进行驱动。
直流电机接口 1 提供一个标准PWM直流电机接口,已经通过专用驱动芯片驱动。
继电器 1 提供一个标准继电器,250V/3A输出。常闭常开接口已经引出。
LED 14 提供10个红色高亮度LED(SD7..SD0,TXD,RXD)输出接口,包括核心板4个(LED1..LED4)
扩展I/O口 4 提供4个40PIN扩展接口。J6,J7,J6A,J7A.其中J6,J7与核心板直接接口,J6A,J7A做为用户I/O端口方便用户使用和扩展。
用户晶振插座 1 一个标准正方5x5(mm)晶振插座,用户可以根据自己的不同项目和实验插上不同频率晶振。
蜂鸣器 1 5V长声,已经通过驱动电路驱动,并设置有跳线,可以断开或接通蜂鸣器
PCB布线及其生产 1 采用2层PCB高速手工布线,使用自动高速回流焊机,机器焊接生产,确保了产品的高质量。

 

EDA6.1底板布局图

 

 

EDA底板与EP4CE30核心板组合结构图(标准配置)

 

EDA底板与EP4CE30核心板+TFT2.8触摸屏+摄像头组成视频开发系统

 

EDA底板连接128 X 64点阵图形,中文图像液晶显示实验

 

核心板连接LCD1602实验

 

EDA底板连接1602液晶显示实验

 

系统运行DEMO测试程序

 

 

 

 

核心板与摄像头和TFT2.8英寸触摸屏接口(TFT液晶模块A型接口,接J6位置),构成完整SPOC视频开发系统(实时采集回放实验)

实验视频链接:http://v.youku.com/v_show/id_XNDU5NTg0NDI0.html

高速AD/DA实时采集回放实验(DA发生输出正弦波,AD实时采集)

实验视频地址:http://v.youku.com/v_show/id_XNDU5NTc4NjAw.html

 

 

 

 

: 配套资料和软件

  开发系统配套了3张DVD光盘,里面包含了原理图,源代码,原创教程, 以及大量视频教程等等。

   配套的FPGA开发软件为:

Quartus II 11.0sp1
NIOS II IDE 11.0sp1
ModelSim 10.0c SE

 

大量教程教程让您轻松上手

 

五.实验代码

EP4CE30 SOPC开发系统例程清单
EDA实验   SOPC (NIOS II)实验
编号 实验例程   编号 实验例程
1 3/8 译码器   1 hello实验
2 分频器(VERILOG)   2 LED流水灯实验
3 BCD 七段显示译码器实验   3 中断实验
4 4X4矩阵键盘实验   4 串口通信实验
5 6分配实验(VHDL)   5 RTC控制实验
6 四位加法器   6 IIC EEPROM读写实验
7 多路选择器   7 SPI实验
8 十六进制BCD译码器   8 网络通信实验
9 简易频率计   9 系统时钟实验
10 比较器   10 定时器实验
11 并口转串口简易控制器   11 PS2键盘实验
12 异步清零加法计数器   12 DMA实验
13 移位运算器   13 SDRAM读写实验
14 LPM_ROM   14 串行FLASH读写实验
15 LPM_RAM   15 12864(ST7565)液晶显示实验
16 数字时钟   16 PWM实验
17 流水灯实验   17 LCD1602显示实验
18 RS-232 串口控制器   18 USB通信实验
19 LCD1602液晶驱动显示实验   19 U盘读写实验
20 VGA 控制输出实验   20 SD卡读写控制实验
21 在VGA显示器上显示字母和图像   21 AVALON IP核实验
22 PS/2 键盘控制器实验   22 数码管显示实验
23 接口互连实验   23 LCD2864(ST7920)显示实验
24 音乐演奏实验   24 NIOS固化到串行FLASH实验(EPCS)
25 红外遥控实验   25 NIOS固化到并行FLASH实验(AM29LV128)
26 步进电机控制实验   26 系统全检测实验
27 直流电机速度控制和闭环测速实验(PWM)      
28 LCD12864动画显示实验(ST7565P)      
29 DS1302实验      
30 LCD12864汉字中文显示实验(VERILOG)      
31 LCD12864汉字中文显示实验(VHDL)      


六.相关配置

标准配置

EP4CE30 V2.0核心板一块

EDA6.1主板一块

 

5V/1A开关电源一个

RS232通讯线一条

USB BLASTER Ver.C下载线一条

4X4矩阵键盘一个

步进电机一个

红外遥控器一个

LCD1602液晶一个

DVD2张

高品质USB2.0纯铜线一根USB通讯供电用

       

可选配件以及扩展板 (更多扩展板将陆续推出,让您轻松应对各种应用和设计要求)

TFT2.8英寸TFT LCD触摸屏模块VER1.0

30W像素摄像头模块

USB2.0 VGA SD扩展板

音频采集回放SD CF扩展板

视频音频采集(VER3.1)开发板

高品质USB BLASTER下载 (ALTERA原厂方案)

直流电机

AD/DA扩展板

 

24位色VGA LCD扩展板

EDA4.1底板

EDA5.1底板

USB转串口线

LCD128X64图像点阵液晶带汉字库

高速AD/DA模块 VER2.0

 

OV7670 CMOS摄像头模块 VER2.0

EDA7.0主板

TFT3.2英寸触摸屏

高精度24bitAD/高速DA扩展板模块

   

 

七.相关配件 (标准配件)

  1. EP4CE30 VER2.0核心板 一块

  2. EDA6.1底板 一块

  3. 5V/1A开关电源   1个

  4. RS232通讯线   1根

  5. 高品质USB2.0线 1条

  6. LCD1602液晶   1个

  7. 4X4矩阵键盘模块 1个

  8. 红外遥控器 1个

  9. 步进电机 1个

  10. USB BLASTER下载线(VER.C) 1条

  11. 资料光盘    DVD光盘 2张

 

八.可选配件

  1. 2.8英寸TFT 触摸屏 (液晶模块分为A型接口,和B型2种不同接口方式,用户选购时候清说明清楚) 100(元)

  2. 30万像素摄像数字头 100(元)

  3. USB BLASTER下载线(ALTERA原厂方案) 70元

  4. 音频视频采集开发板VIDEO3.1 400元

  5. 音频采集SD/CF卡扩展板 150元

  6. LCD12864液晶(带中文字库) 65元

  7. EDA4.1主板 200(元)

  8. EDA5.1主板 800(元)

  9. USB2.0 VGA/SD卡 扩展板 130(元)

  10. 高速AD/DA模块 VER2.0 90(元)

  11. AD/DA模块 VER1.0 70(元)

  12. 高精度24bitAD/高速DA扩展板模块 130(元)

  13. TFT LCD7寸屏 200(元)