【FPGA至简设计原理与应用】书籍连载08 第二篇 FPGA至简设计原理 第三章 实验平台

明德扬周老师

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《FPGA至简设计原理与应用》书籍连载索引目录
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第二篇 FPGA至简设计原理

   第三章 实验平台

第1节 MP801开发板

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关于本书使用的实验平台——MP801开发板的介绍

本书中使用的开发板为MP801开发板，该板非常适合初学者学习FPGA，下面详细介绍此开发板。

1.1 硬件资源总览

MP801开发板板载众多的外设，从简单的LED到复杂的SDRAM等一应俱全，其中板载EP4CE15F23C8，拥有15K逻辑资源，504K bit ram资源，且板载3片128Mbit SDRAM，适合存储大容量的数据；拥有125Mhz双通道转换速率的高速并行DA芯片AD9709和32Mhz 转换速率的高速并行AD芯片AD9280，编程简单，适用做算法验证；采用64M spi flash存储器存储程序，足够支持开发需求。

MP801开发板的硬件资源如下图所示。

                              

图2.3- 1明德扬MP801开发板硬件资源

1.2 Led灯

开发板上的led电路采用上拉接法，板载8个绿色的led。在开发板的实际位置如下图所示。

图2.3- 2板载led灯

1.3 数码管

板载红色8个数码管，采用动态显示的方式和FPGA连接，其中数码管采用共阳极数码管，其在开发板上的实际位置如下图所示。

图2.3- 3板载数码管

1.4 拨码开关

拨码开关原理图如下图所示，用户可以使其电平一直为0或1。

图2.3- 4拨码开关原理图

拨码开关在开发板上的实际位置如下图所示（下面为逻辑0，上面为逻辑1）：

图2.3- 5开发板中拨码开关位置

1.5 按键

按键原理如下图所示，开发板采用4个独立按键加一个复位按键，其中最左边是复位按键，且采用上拉的接法，默认为1，当按键按下时，按键的电平被拉低。

  

图2.3- 6按键原理图

开发板中按键的实际位置如下所示。

图2.3- 7开发板中按键位置

1.6 蜂鸣器

蜂鸣器采用有源蜂鸣器，其原理图如下图所示。蜂鸣器使用pnp三极管驱动，当FPGA驱动引脚电平为0时蜂鸣器会发出声响。

图2.3- 8蜂鸣器原理图

开发板中蜂鸣器的实际位置如下所示。

图2.3- 9开发板中蜂鸣器位置

1.7 温度传感器

温度传感器采用ds18b20，用户可以实时检测周围的温度，其开发板中的实际位置如下图所示。

图2.3- 10开发板中温度传感器位置

1.8 EEPROM存储器

板载AT93C46存储器，拥有1K bit的容量，存储时间为100年，可以满足用户存储需要掉电保存的数据，其在开发板中的实际位置如下图所示。

图2.3- 11开发板中EEPROM存储器位置

1.9 VGA显示

VGA显示使用16bit数据线，可以显示65536种颜色，开发板中VGA的位置如下图所示。

图2.3- 12开发板中VGA位置

1.10 SDRAM存储器

MP801开发板采用三片128Mbit sdram，满足大容量存储数据的需求，其实际位置如下图所示。

图2.3- 13开发板中SDRAM存储器位置

1.11 千兆网口

MP801开发板板载rtl8211芯片，实现千兆网，1G带宽可以满足用户传输大容量数据的需求，其在开发板中的实际位置如下图所示。

图2.3- 14开发板中网口位置

1.12 USB串口

MP801开发板板载CH340芯片，实现USB转串口，当用户通过USB线连接开发板和PC后，便可使用串口助手和FPGA通信，其实际位置如下图所示。

图2.3- 15开发板中USB串口位置

1.13 DA转换芯片

MP801开发板板载双通道、125Mhz转换速率、8bit、高速的DA芯片，满足常用信号发生器、滤波信号输出等需求，其实际位置如下图所示。

图2.3- 16开发板中DA芯片位置

1.14 AD转换芯片

MP801开发板板载32Mhz 转换速率、8bit高速的AD芯片，满足各种信号的采集，满足用户实现各种常见滤波算法的实现，其实际位置如下图所示。

图2.3- 17开发板中AD芯片位置

1.15 摄像头插口

MP801开发板预留常见cmos接口，其中P8兼容ov7670/5640/7725摄像头，其在开发板中的位置如下图所示。

图2.3- 18开发板中摄像头插口位置

同时，本开发板拥有TFT屏幕接口，TFT屏幕后续推出，尽请期待。

图2.3- 19开发板中TFT屏幕接口位置

此外，开发板预留一些未用的接口，对应的标号为P12和P13，在开发板中的位置如下图所示。

  

图2.3- 20开发板预留接口

开发板提供5V、3.3V电源输出，对应的标号为P10，其在开发板中的位置如下图所示。

图2.3- 21开发板电源位置