### Altera DE2 板原理图与应用知识点详解 #### 一、Altera DE2 板概述 Altera DE2 开发与教育板（Development and Education Board）是为学习 FPGA 技术及相关嵌入式系统设计而设计的一款硬件平台。这款开发板由 Altera 公司（现已被 Intel 收购并成为 Intel FPGA 部门的一部分）提供，旨在帮助学生和工程师掌握 FPGA 设计流程，并进行实际项目开发。 #### 二、DE2 板包装配件及组成 ##### 2.1 包装内容 DE2 包装内含以下主要组件： - **DE2 板**：核心硬件设备，包含了 FPGA 芯片、外围接口等。 - **USB 编程线**：用于连接计算机，实现 FPGA 的编程与控制功能。 - **CD-ROM**：包含 DE2 文档和支持材料，如用户手册、控制面板工具、参考设计、演示示例、设备数据表、教程以及一系列实验练习。 - **Quartus II 和 Nios II 软件 CD-ROM**：Altera 提供的设计软件，包括 Quartus II 5.0 Web Edition 和 Nios II 5.0 内嵌处理器软件。 - **橡胶盖与扩展销**：保护板子的橡胶盖以及一些扩展用销钉。 #### 三、DE2 板布局与组件 ##### 3.1 布局与组件 DE2 板的核心组件包括： - **Cyclone II FPGA**：作为核心处理器，提供了可编程逻辑资源。 - **SRAM/SDRAM 控制器**：用于存储数据，支持高速访问。 - **Flash 存储器**：用于长期存储配置信息和固件。 - **I/O 接口**：包括 LED、开关、7 段显示器、LCD 显示屏等，便于进行简单的输入输出操作。 - **音频 CODEC**：支持音频信号处理。 - **以太网控制器**：支持网络通信。 - **USB 主机/设备端口**：支持 USB 外设连接。 - **其他接口**：如 VGA 输出、RS-232 串行端口、PS/2 接口等。 #### 四、DE2 板原理图 在提供的文档中，DE2 板包含了详细的原理图，这些原理图对于理解各个模块之间的连接至关重要。通过这些原理图，可以了解 FPGA 与其他硬件组件之间的连接方式，以及管脚的详细说明。 #### 五、DE2 板使用方法 ##### 5.1 FPGA 配置 - **配置流程**：使用 Quartus II 软件设计 FPGA 的逻辑电路；然后，通过 USB 编程线将设计下载到 FPGA 中。 - **配置注意事项**：确保使用正确的配置文件，并按照官方指南进行操作。 ##### 5.2 LED 与开关使用 - **基本操作**：通过编写 FPGA 代码控制 LED 的亮灭状态，利用开关实现用户输入。 - **示例**：简单的闪烁 LED 程序，或者根据开关状态改变 LED 状态的程序。 ##### 5.3 7 段显示器 - **显示数字**：通过编写代码控制 7 段显示器显示不同的数字。 - **动态显示**：利用扫描技术实现在多个 7 段显示器上同时显示不同的数字。 ##### 5.4 时钟输入 - **时钟源选择**：可以选择不同的时钟源作为 FPGA 的输入时钟。 - **时钟分配网络**：利用 FPGA 内部或外部的时钟分配网络来分发时钟信号。 ##### 5.5 LCD 模块 - **初始化**：编写初始化序列，配置 LCD 显示模式。 - **显示文本**：通过控制寄存器实现文本的显示。 ##### 5.6 扩展头 - **功能介绍**：DE2 板的扩展头允许用户接入更多的外设。 - **示例应用**：可以连接 ADC、DAC 或者其他自定义电路板。 ##### 5.7 VGA 输出 - **视频输出**：通过 VGA 接口输出视频信号。 - **分辨率设置**：根据需要调整分辨率。 #### 六、高级应用示例 文档还提供了一系列高级应用示例，包括： - **工厂配置**：DE2 板出厂时的默认配置。 - **TV 盒演示**：使用 DE2 板实现电视盒功能。 - **USB Paintbrush**：基于 USB 的绘图程序。 - **USB 设备**：实现 USB 设备的功能。 - **卡拉 OK 机器**：利用音频 CODEC 实现卡拉 OK 功能。 - **以太网包发送/接收**：使用以太网控制器发送和接收网络数据包。 - **SD 卡音乐播放器**：读取 SD 卡中的音乐文件并播放。 通过以上详细介绍，我们可以了解到 DE2 板不仅提供了丰富的硬件资源，还配套了大量的软件工具和实例，非常适合于学习和实践 FPGA 及相关嵌入式系统的开发工作。

目 录 1引言 6 2 SPI简介 6 2.1 SPI协议和工作原理 6 2.2波特率 7 3 模块设计 7 3.1 顶层模块RTL综合 7 3.2波特率发生器模块 8 3.3 SDO数据发送模块 9 3.4 SDI数据接收模块 10 3.5 数码管显示模块 11 4 实验验证 12 4.1实验验证方案选择 12 4.2实验现象 12 5 结论与问题讨论 12 5.1完成设计要求的程度 12 5.2遇到的问题及解决方法 13 5.3存在的不足及改进思路 13 5.4心得体会 13 参考文献 14

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Altera Cyclone II系列FPGA开发板 DE2是一款很适合初学者进行FPGA学习的工具。板子扩展的资源很是丰富，所带光盘内部有较多开发例程供大家参考、学习。

Altera_Quartus_II_入门教程(基于Altera_DE2板和原理图设计

Altera_Debug_Client DE2_Computer_Organization DE2_System CDROM Introduction tothe Altera NiosII Soft Processor.pdf Introduction totheAltera SOPCBuilder Using Verilog Design.pdf Introduction totheAltera SOPCBuilder Using VHDL Design.pdf Nios II Processor Reference Handbook.pdf Quartus II Version 6.0 Handbook Volume 5 Altera Embedded Peripherals.pdf