FPGA实验学习板的硬件电路设计 

本学习板主要用于学生课余时间的自主学习。因此，便携性、易学性、趣味性、扩展性是贯穿设计全过程的四个主要原则。 

学习板采用Altera公司飓风(Cyclone)系列低成本FPGA器件EP1C3T144C8作为核心芯片。针对EDA技术发展迅速、技术更新换代快的特点，在简化学习板基本功能的同时，论文较好地考虑了系统的可扩展性，为FPGA引出了数量较多的外围扩展接口，并放置了和GW48实验箱兼容的插座，供学生完成基础学习阶段后扩展系统功能时使用。

本章主要介绍实验学习板的硬件电路设计原理，分模块介绍其功能特性。

本设计中采用可调三端稳压器AMS1117_ 1.5和AMS1117 _3.3，可以将电压进行线性转换，其瞬时电流为800mA, 3-pins的SOT-233封装，只需在输出管脚增加10uF 的电容就能保证其输出的稳定性[9]。由技术手册资料查得Cyclone系列EP1C3上电的最大电流300mA，该芯片可以满足要求。输入和地之间也需要接入电容对输入信号进行滤波。

试验系统PCB板的实现

本试验系统的PCB板图设计是在ProtelDXP 2004下完成的ProtelDXP 2004是Protel电路设计软件系列比较成熟的版本之一。现在，Protel已不再是单纯的PCB(印刷电路板)设计工具,而是一套由5大模块组成的系统工具,分别是SCH(原理图)设计、SCH(原理图)仿真、PCB(印刷电路板)设计、Auto Router(自动布线器)和FPGA设计,覆盖了以PCB为核心的整个物理设计.随着电子信息技术的飞速发展,超大规模集成电路、微处理器、FPGA和CPLD的出现与应用传统的电子设计方法正被EDA技术所取代[17]。因为本系统试验板上的最高信号频率为50MHZ,所以涉及到了高速板的设计问题。

主要工作总结

通过对EDA实验开发系统各功能单元电路的设计，以及对各功能单元电路的整合和整机调试，从程序调试的结果初步得出以下结论:EDA实验开发系统在电源模块、时钟模块、JTAG下载电路模块、AS配置模块等电路设计正确，功能实现正常，基本达到FPGA实验板课题设计目标。由于时间和经验的限制，EDA实验开发系统的软件编写尚处于初级阶段，仅完成了基本硬件的调试程序的编写、调试和验证。而仍有部分软件程序编写和硬件电路调试功能有待于在今后的工作和学习中进一步完成。

展望

嵌入式技术发展之迅速，使嵌入式教学和研发成为当今热点。无论是嵌入式教学实验还是企业产品研发，嵌入式系统实验开发平台都具有很高的使用价值，其开发具有现实意义和社会经济价值。近年来FPGA技术的飞速发展， FPGA在嵌入式系统设计中相对于传统的ASIC器件具有的设计灵活、功能强大，一次性投入低，设计周期短等优势，在嵌入式系统设计中得到越来越广泛的应用。