因仑工作室EPM240学习板的的硬件结构和使用说明

Fade_time

一、EPM240学习板硬件结构
       1、学习板介绍
        EPM240学习板是因仑公司EN-DMCU多功能开发系统中一块FPGA/CPLD入门级学习板，该学习板与MCU多功能学习板主板配套使用，可以充分利用主板上的硬件资源。

        图1-1-1和图1-1-2是整板系统的资源分布图，从图中可以清楚地看到EPM2400/570学习板上的接口资源。

    其中EPM240可以和EPM570芯片可以互换，且此学习板需与MCU多功能学习板板配套使用。

图1-1-1  EPM240/570学习板顶层资源分布

图1-1-2   EPM240/570学习板底层资源分布

       2、基本配置

   （1）主芯片使用的是 Altera公司的MAX II系列EPM240T100C5，该芯片有240个逻辑单元，等效宏单元192个，资源比较丰富，内有8Kbit Flash的存储空间。

MAX II系列和上一代MAX产品相比，成本降低了一半，功耗只有其1/10，同时保持MAX系列原有的瞬态启动、单芯片、非易失性和易用性。新的系列器件容量翻了两番，性能是上一代MAX CPLD的两倍多，使消费类、通信、工业和计算机产品的设计者能够采用MAX II系列器件代替昂贵和不够灵活的小型ASIC和ASSP。

MAX II系列器件的主要特征：

      ①成本优化的架构：新型MAX II CPLD架构包括基于LUT的LAB阵列、非易失性Flash存储模块和JTAG控制电路。

      ②低功耗：MAX II器件是动态功耗较低的CPLD。

      ③高性能：MAX II器件支持高达300MHz的内部时钟，可为用户提供更高的系统级性能。通过改善布线结构管脚间的延时与**同容量的CPLD相比大大降低，目前降低到3.6ns。MAX II系列管脚与管脚之间的最大延时见表1-2-1，其中 tPD1为最大距离管脚之间的延迟时间（即对角上的管脚之间）， tPD2为最小距离管脚的延迟时间（即相邻的管脚之间）。

表1-2-1  MAX II系列管脚与管脚之间的最大延时                                                           

      ④用户Flash存储器：MAX II CPLD内的用户Flash存储器是一个大小为8Kbit、用户可访问且可编程的Flash存储器块，可用于用户自己定义的数据。

      ⑤实时在系统可编程能力（ISP）：MAX II器件支持实时在系统可编程。

      ⑥灵活的多电压内核：MAX II架构支持MultiVolt，允许器件在1.8V、2.5V或3.3V电压环境下工作。

      ⑦JATG翻译器：MAX II CPLD具有一种被称为JATG翻译器的功能，这种功能允许通过MAX II器件执行定制的JTAG指令，配置不兼容JTAG协议的器件，从而简化了单板管理。

      ⑧I/O能力：MAX II CPLD的I/O能力加强了其易用性和系统集成能力。表1-2-2列出了MAX II器件支持的I/O标准。

表1-2-2  MAX II的I/O标准

表1-2-3  MAX II的I/O特性及其优势

   （2）时钟采用内部震荡时钟，在多功能学习板上还配置的有20MHz的同步时钟模块，可以方面的为EPM240学习板提供外部时钟源。

   （3）采用JTAG下载方式，即通过Altera USB Blaster下载板或USB Balster标准十芯下载线下载，下载说明请参考使用说明书。

   （4）共有80个外部扩展接口，通过铜柱和MCU多功能学习板进行连接，由多功能学习板为EPM240学习板提供5V，3.3V电源，且超多的外部接口可以充分利用多功能学习板上的各种资源，自由化的连接，使用起来非常方便。  

     3、管脚分配

  CPLD的I/O口很多，如何合理的分配使用，就需要设计者在设计之前将各I/O功能进行合理的划分，其中不但要考虑I/O电压的设置，还要考虑特殊管脚的使用。

  CPLD器件EPM240T100C5的I/O口有100个，在该学习板上除了电源、地与JTAG下载接口外，其余的I/O口全部外接，这里学习板采用的是3.3V的电源供电。

  EPM240学习板上各管脚分配如下：

（1）JTAG接口：

  采用十芯标准的JTAG标准接口，可以直接烧写在CPLD器件内的FLASH寄存器中。

表1-3-1

（2）电源管脚：

表1-3-2 （3）外部扩展引脚：

                                                表1-3-3

Fade_time

二、EPM240学习板使用说明
      1、软件开发平台
       （1）Quartus II

       Quartus II是Altera公司推出的CPLD/FPGA开发工具，Quartus II提供了完全集成且与电路结构无关的开发包环境，具有数字逻辑设计的全部特性。其中包括：可利用原理图、结构框图、VerilogHDL、AHDL和VHDL完成硬件电路描述，并将其保存为设计实体文件；芯片（电路）平面布局连线编辑； LogicLock增量设计方法，用户可建立并优化系统，然后添加对原始系统的性能影响较小或无影响的后续模块。

       利用 Quartus II 软件的开发流程可概括为以下几步：设计输入、设计编译、设计时序分析、设计仿真和器件编程。该软件还包括以下特性：

      【1】功能强大的逻辑综合工具；

      【2】完备的电路功能仿真与时序逻辑仿真工具；

      【3】定时/时序分析与关键路径延时分析；

      【4】可使用SignalTap II逻辑分析工具进行嵌入式的逻辑分析；

      【5】支持软件源文件的添加和创建，并将它们链接起来生成编程文件；

      【6】使用组合编译方式可一次完成整体设计流程；

      【7】自动定位编译错误；

      【8】高效的期间编程与验证工具；

      【9】可读入标准的EDIF网表文件、VHDL网表文件和Verilog网表文件；

      【10】能生成第三方EDA软件使用的VHDL网表文件和Verilog网表文件。

       附件：
             1、Quartus II软件安装流程
                  
                  
                  
             2、Quartus II软件开发环境介绍
                  
                  
      （2）  Modelsim SE

    Modelsim仿真工具是Model公司开发的。它支持Verilog、VHDL以及他们的混合仿真，它可以将整个程序分步执行，使设计者直接看到他的程序下一步要执行的语句，而且在程序执行的任何步骤任何时刻都可以查看任意变量的当前值，可在Dataflow窗口查看某一单元或模块的输入输出的连续变化等，比Quartus II自带的仿真器功能强大的多，是目前业界最通用的仿真器一。

        附件：
               1、软件安装与仿真
                  
                  
      2、USB-Blaster使用说明
       （1）驱动程序安装
         除了加电之外，为了让EPM240学习板正常进行开发工作，还需要在PC上安装USB-Blaster 电缆的驱动程序以支持PC 端的开发软件，如Quartus II、Nios II IDE等。

        安装环境相关说明：

        开发软件：Quartus II 7.2

        开发平台：Windows XP SP3

          驱动安装步骤：
         （2）驱动之疑难解答

      问1：USB-Blaster 8.0 的驱动在Quartus II 7.2 下无法正常工作？

      答：是的，如果想同时安装Quartus II 7.2 和8.0，必须使用7.2 的Altera USB-Blaster 驱动。

      问2：驱动无法在X64 环境下使用?

      答：这是因为Altera 公司的驱动未加数字签名，而Windows Vista x64 不允许加载未加数字签名的驱动；如果使用的 是Windows XP x64 环境，可以尝试使用USB-Blaster 7.2 的驱动。

      问3：更换Quartus 版本无法安装USB-Blaster Driver 驱动，提示“名称已用作服务名或服务显示名”?

      答：windows 设备管理器中的驱动卸载操作卸不干净，必须手动在注册表中删除服务，之后重新安装。

      问4：更换Quartus 版本无法安装USB-Blaster Driver 驱动，提示“找不到文件”?

      答：很可能是原有驱动文件被破坏但注册表中信息未同步删除。手工copy 驱动文件到如下位置，重启再次安装驱动。

           windows\system32\drivers\ftdibus.sys

           windows\system32\ftbussui.dll

           windows\system32\ftd2xx.dll

           windows\system32\drivers\usbblstr.sys (8.0 专有)

           windows\system32\usbblstr32.dll(8.0 专有)

           windows\system32\usbblstrui.dll(8.0 专有)

        3、硬件连接与说明

       MAXII器件EPM240学习板作为核心板，和MCU多功能学习板主板配套使用，把EPM240学习板用四个铜柱搭建在主板上，主板为学习板提供5V和3.3V的电压。同时EPM240学习板可以充分的利用主板上的硬件资源，可以在主板上组合电路，测试本实验指导书中的基础实验。

        USB-Blaster仿真器作为EPM240学习板的编程配置工具，采用JTAG方式进行下载，硬件编程配置连接方式如下图：

        注意事项：

   （1）3.3V电源由MCU多功能学习板提供，通过多功能学习板上的开关来控制，因此下载配置时需要打开开关；

   （2）为了外部扩展接口和美观，节省了外部晶振，如果用到时钟信号，可以通过多功能学习板上的20MHz的同步时钟模块；

   （3）同时节省了复位接口，因此下载完成后需要重新上电。

   （4）USB-Blaster仿真器的十芯下载线与学习板上的JTAG接口不要接反，请参照上图。

芒果流星雨

是哦 我还就在找这个板子的说明书呢

芒果流星雨

Fade_time

这个板块我会把这些内容都添加上去，随时来看，

芒果流星雨

呵呵  谢谢分享