FPGA协处理器培训课程.docx

1、FPGA协处理器培训课程关于委派张波、徐凯同志外出学习的请示学院党委：为保障我院今年嵌入式应用技术专业申报工作的顺利开展，我院特委派张波、徐凯两名同志赴北京华清远见培训公司学习。张波同志学习FPGA应用设计，培训周期2个半月。徐凯同志学习嵌入式linux，培训周期4个月。培训所需费用情况如下：培训费： FPGA应用技术 11353 嵌入式linux应用技术 15646住宿生活补助：5075=3750 50120=6000车费：30022=1200合计：37949元（叁万柒千玖佰肆拾玖元整）特此请示，恳请批复。计算机科学技术学院二0一0年三月一日附件一：培训公司简介附件二：FPGA应用技术培训内

2、容附件三：嵌入式linux应用技术培训内容附一：培训公司简介培训单位：华清远见科技信息有限公司嵌入式学院公司地址：北京市海淀区中关村财智大厦C座3层公司网址：http:/www.embedu.org/index.htm培训项目：FPGA应用技术 嵌入式linux应用技术公司简介：北京华清远见科技信息有限公司（以下简称华清远见）是中国领先的嵌入式技术服务机构，目前为CSIP国家信息技术紧缺人才培养工程（简称：NITE）嵌入式方向唯一培训战略合作伙伴，国内首家获得“高新技术企业认定”的IT培训机构，并得到嵌入式行业全球最知名厂商的授权与支持：ARM公司全球授权培训中心（ATC），微软全球嵌入式培训

3、合作伙伴，Symbian公司全球培训合作伙伴，Altera公司全球合作培训机构，Atmel公司全球战略合作伙伴。公司于2004年注册于中国北京海淀高科技园区，核心业务定位在为企业和个人提供高端的嵌入式培训解决方案，为中国嵌入式行业提供最具价值的职业教育服务，其专业服务和质量承诺在客户中享有卓越的声誉。培训时间：3月22日开班培训周期：FPGA应用技术 2个半月嵌入式linux应用技术 4个月附二：FPGA应用技术课程目标： 通过本课程的系统学习，可以使学员由浅入深的掌握FPGA设计的方方面面，能够独立胜任FPGA系统硬件设计，逻辑设计，ARM、FPGA组合系统设计，Candenc高速PCB设计

4、等方面的工作。课程目标包括： 1. 掌握ARM处理器开发方法； 2. 精通电路设计EDA软件的操作与使用； 3. 掌握FPGA核心电路以及外围接口电路设计方法； 4. 掌握Cadnce PCB高速制板方法； 5. 掌握FPGA硬件电路的调试方法和技巧； 6. 精通硬件描述语言Verilog HDL的设计和仿真； 7. 精通基于FPGA的数据采集系统设计方法； 8. 精通基于FPGA的信号处理系统设计方法； 9. 掌握基于FPGA的SoPC系统设计方法； 10. 掌握FPGA与其他处理器，如ARM、DSP等互联系统的设计开发； 11. 掌握PCI接口开发； 12. 掌握FPGA实际项目案例开发流

5、程。第一期：FPGA硬件设计工程师 培训时间：2周 职场定位：Hardware Development Engineer for FPGA 本期目标：FPGA系统设计是现在最热门的嵌入式系统设计领域之一。和DSP和ARM系统设计相比，FPGA系统设计更接近底层硬件电路，因此清晰的硬件系统概念在FPGA设计中起着至关重要的作用。一个精通硬件电路原理的工程师，可以更快的进入FPGA系统的逻辑设计工作，而且可以设计出更适合硬件实现的HDL代码。 ARM处理器作为一种流行的SOC系统，是项目开发中常用的硬件处理器，在正式学习FPGA之前，对ARM系统的学习有着非常重要的意义。即可以掌握ARM技术，又可

6、以为FGPGA的学习打好硬件基础。 本阶段学习目标是掌握复杂数字电路设计、ARM处理器开发、FGPA入门。序号课程名称课程内容掌握要求1复杂数字电路设计触发器时序逻辑电路、模数、数模转换电路设计、存储器设计、可编程逻辑器件精通2ARM处理器开发ARM体系结构、ARM汇编及C语言开发、ARM接口技术掌握3FPGA入门介绍FPGA入门介绍、Quartus II 环境安装、工程流程掌握第二期：FPGA/IC逻辑设计工程师 培训时间：6周 职场定位：Logic Design Engineer for FPGA/IC 本期目标：掌握FPGA硬件电路的基本知识、设计方法和调试技巧，并熟练掌握FPGA开发的

7、软件环境。掌握Verilog HDL硬件语言编程技巧，掌握FPGA系统设计的硬件知识。精通FPGA和IC的逻辑设计，精通FPGA开发流程，强化学员对硬件描述语言（Verilog HDL）的理解和编码调试的能力，同时掌握复杂FPGA系统的结构设计方法。 Candence作为一种流行的高速PCB设计、仿真工具，已经被众多企业选做硬件开发平台。要求学员在掌握硬件原理的基础上，掌握Candence高速PCB电路的设计方法。序号课程名称课程内容掌握要求4FPGA开发环境（QuartusII）讲解QuartusII软件开发系统的功能和安装方法，详细介绍QuartusII下的基本操作、管理配置和编辑器。 通

8、过实验，掌握QuartusII软件环境中代码输入、编译、仿真、下载和调试的方法和技巧。精通5硬件描述语言入门（Verilog HDL）硬件描述语言（HDL）是FPGA设计中最重要的基础。本课程将从零开始，通过大量编程实例重点讲解Verilog HDL语言的基本语法，常用语句和典型结构等知识。精通6FPGA硬件电路设计基础了解FPGA系统的硬件电路设计，通过对典型系统的拆解分析，掌握FPGA硬件最小系统设计的关键知识点。精通7Candence PCB制板Candence高速PCB电路的设计方法。要求学员能够独立完成原理图及多层高速电路板的绘制。掌握8Verilog HDL语言高级编程技术HDL语

9、言编程FPGA系统开发中最重要的一部分，也是就业面最广的方向。本课程的主要目标是精通FPGA/IC的逻辑程序设计，精通Verilog HDL开发环境，强化学员对Verilog HDL的理解和编码调试的能力。掌握9SOPC系统设计讲解基于FPGA的SOPC系统组成原理和典型方案、Altera公司的NIOS II 解决方案、基于NIOS II的硬件系统设计流程、基于NIOS II的软件系统设计流程、基于NIOS II的软件系统调试方法。 掌握10FPGA设计规则、技巧、仿真验证的方法面积和速度的平衡互换原则，硬件可实现原则和同步设计原则。乒乓操作，串并转换操作和流水线操作等技巧。仿真测试文件（Te

10、stbench）的设计方法、ModelSim软件的使用技巧基于模型的系统仿真平台构建方法。掌握11FPGA复杂IP核操作由浅入深的讲解IP核设计方法，包括： SEG7 IP设计、VGA IP核设计、FIFO设计。以及利用MegaWizard 对QuartusII 自带的IP核的调用，如Rom、PLL、FIFO等IP核的调用。掌握12基于FPGA的DSP算法实现利用DSP builder在matlab/simulink上实现DSP算法的系统级仿真、RTL级仿真和设计。了解13FPGA应用实例FPGA系统实例1：FPGA三维立体成像FPGA系统实例2：数字变焦处理系统FPGA系统实例3：带管理的快

11、速路由器了解 第三期：FPGA系统设计工程师 培训时间：2周 职场定位：FPGA System Design Engineer 本期目标：参加本期培训的学员应该掌握FPGA应用开发和系统开发能力。本期学习的主要目标是掌握基于FPGA的产品开发从需求分析到详细设计整个过程的开发内容，深入掌握Verilog HDL程序开发技巧，能够熟练的根据时序设计出电路。另外，本期课程还会让学员了解另外两个比较重要的嵌入式系统硬件平台：DSP和ARM，使学员在掌握FPGA的同时，也了解其他嵌入式系统硬件平台的开发方法，拓展学员的知识面，丰富学员的知识结构。最后，本期将花一周时间，重点让学员从零开始完整完成一个真

12、实项目的设计，使学员在巩固所学内容的同时，迅速积累项目设计经验，真正成为符合企业需求的FPGA开发人才。另外，通过实际项目案例，可以对学员知识薄弱环节进行重点加强。目前学员在嵌入式学院可完成的真实项目包括：高速PCI数据采集卡、高清视频信号测试仪、视频图像处理芯片原型，学员可在嵌入式学院学习期间独立完成其中一个项目，其他项目可在结业后完成，学院提供相关源码和文档。序号课程名称课程内容掌握要求14FPGA与其他处理器协同系统的设计DSP和ARM是目前另外两个最主流的嵌入式硬件平台，嵌入式学院利用自身在这两种硬件系统方面的教学优势，使学员了解这两种硬件系统应用开发和系统开发的特点，并对比FPGA操

13、作系统，让学员了解目前主流嵌入式硬件平台的异同点，增进对嵌入式硬件系统开发的理解，拓展学员知识面，增加就业渠道。了解15FPGA项目实践本课程将通过一个真实完整的项目案例，让学员了解真实项目的开发流程，让学员知道如何将所学知识应用到项目开发中。本课程将模拟真实项目的管理过程，培养学员项目团队协同开发能力，项目文档编写能力和新知识的学习能力，为下一步就业做好知识上和心理上的充分准备。目前学员在嵌入式学院可完成的真实项目包括：高速PCI数据采集卡、高清视频信号测试仪、视频图像处理芯片选型 ，学员可在嵌入式学院学习期间独立完成其中一个项目，其他项目可在结业后完成。掌握附三：嵌入式linux应用技术课

14、程目标：通过本课程的系统学习，可以使学员由浅入深地对嵌入式Linux系统全面学习，能够独立胜任嵌入式Linux应用开发、系统开发、驱动开发等多方面工作。课程目标包括： 1. 精通linux操作系统使用； 2. 精通linux下C语言高级编程； 3. 精通嵌入式linux高级应用开发； 4. 掌握ARM处理器平台及其接口硬件开发； 5. 精通嵌入式Linux内核裁减移植及内核调试技巧； 6. 精通嵌入式Linux下Bootloader的编写方法； 7. 精通嵌入式Linux下常用接口的驱动开发； 8. 了解WinCE系统的应用开发及底层开发 9. 掌握嵌入式linux实际项目案例开发流程第一期：

15、嵌入式Linux软件工程师 培训时间：3周 职场定位：Linux Development Engineer for Software Engineering 本期目标：嵌入式系统是现在最热门的计算机应用领域之一，嵌入式C语言在其中起着至关重要的作用。一个精通C语言程序设计的程序员，可以很容易地进入Linux、WinCE、Vxworks等嵌入式操作系统下的软件开发工作。本阶段学习目标是掌握C语言基本知识、C编程语法基础和Linux操作系统的使用，并熟练掌握嵌入式Linux的开发环境，为将来的编程工作打基础。 序号课程名称课程内容掌握要求1Linux操作系统使用本课程从零起点，讲解Linux操作系

16、统的概念和安装方法，详细介绍Linux下的基本命令、管理配置和编辑器，包括VI编辑器，GCC编译器，GDB调试器和 Make 项目管理工具等知识。精通2嵌入式Linux C语言高级编程C语言是嵌入式领域最重要也是最主要的编程语言，本课程将在学员C语言基础知识之上，通过大量编程实例重点讲解C语言的高级编程知识，包括函数与程序结构、指针、数组、常用算法、库函数的使用等知识，另外，本节还重点讲解数据结构的基础内容，包括链表、队列、栈、树、哈希表、图等内容。精通3C+面向对象编程C+是Linux应用开发主要语言之一，本节重点让学员掌握面向对象编程的基本思想，以及C+语言的基础内容，为后面的课程做好铺垫

17、。掌握4嵌入式Linux项目开发流程本课程主要让学员从宏观了解嵌入式Linux开发环境搭建和项目开发流程，让学员建立起整体架构的概念，包括嵌入式产品需求分析和选型、硬件平台、移植、启动代码、驱动开发、系统部署等整个过程。掌握第二期：嵌入式Linux系统工程师 培训时间：8周 职场定位：Linux Development Engineer for Embedded Systems 本期目标：参加本期培训的学员应该掌握嵌入式C语言编程技巧。嵌入式Linux应用开发和系统开发是嵌入式Linux中最重要的一部分，也是企业人才需求最广的一部分。本期学习的主要目标是精通嵌入式Linux下的程序设计，熟悉嵌

18、入式Linux开发流程，强化学员对Linux应用开发的理解和编码调试的能力，同时掌握bootloader和kernel的移植技能，了解ARM体系结构和编程，具备ARM硬件接口的基础知识，并了解Linux内核开发相关内容，初步掌握Linux下的驱动程序开发方法。 序号课程名称课程内容掌握要求5嵌入式 Linux高级应用编程嵌入式Linux应用开发是嵌入式Linux中最重要的一部分，也是就业面最广的方向。本课程的主要目标是精通嵌入式Linux下的程序设计，精通嵌入式Linux开发环境，强化学员对Linux应用开发的理解和编码调试的能力，包括系统编程、文件I/O、多进程和多线程、网络编程、GUI图形

19、界面编程、数据库。精通6ARM处理器编程ARM是嵌入式领域最主要的CPU处理器，了解ARM处理器的基础知识将为后面课程的底层开发打好坚实基础，本课程内容包括ARM处理器体系结构、编程环境、指令集、寻址方式、调试、汇编和混合编程等方面的内容，为后面移植课程的学习打好基础。学完此课程学员可获得ARM公司全球统一授权培训证书。掌握7ARM硬件接口开发本课程重点介绍ARM的常用接口开发及硬件电路设计基础（包括IO、串口、看门狗、实时时钟、SPI、IIC、扫描键盘、FLASH操作等），为以后的设备驱动的学习打好基础。了解8嵌入式Linux系统开发系统开发是嵌入式Linux底层开发必备的基本技能，本课程将

20、教会学员在硬件电路板做好的情况下，如何从零开始搭建嵌入式Linux运行环境，内容包括内核裁减、内核移植、交叉编译、内核调试、启动程序Bootloader编写、根文件系统制作和集成部署Linux系统等整个流程。精通9嵌入式Linux内核开发本课程是驱动开发的基础课程，深入内核细节，了解Linux相关运行机理，为后面的驱动开发打好理论基础，内容包括内核源码结构、内存管理、进程管理、中断管理、系统调用、内核同步、时钟和定时器管理、信号、调度、进程间通信、文件系统和I/O设备管理等方面的内容。了解10嵌入式Linux驱动开发基础介绍嵌入式Linux驱动开发相关概念及开发流程，了解驱动涉及到的关键技术点

21、，并重点学习字符设备驱动开发，包括串口、I/O、看门狗、实时时钟、SPI、IIC、扫描键盘、A/D转换、定时器等接口的驱动开发，为第三期课程深入学习驱动高级开发打好基础。掌握第三期：嵌入式Linux驱动工程师 培训时间：5周 职场定位：Embedded Linux Driver Development Engineer 本期目标：参加本期培训的学员应该掌握嵌入式Linux应用开发和系统开发能力。本期学习的主要目标是掌握嵌入式产品开发从需求分析到详细设计整个过程的开发内容，深入掌握Linux驱动程序开发技巧，能够熟练的移植或编写设备驱动。另外，本期课程还会让学员了解另外一个比较重要的嵌入式操作系

22、统：Windows CE，使学员在掌握嵌入式Linux的同时，也了解Windows CE的开发方法，拓展学员的知识面，丰富学员的知识结构。最后，本期将重点花一个月时间，让学员从零开始完整完成一个真实项目的设计，使学员在巩固所学内容的同时，迅速积累项目设计经验，达到并超过企业用人需求，另外，通过实际项目案例，可以发现学员知识薄弱环节进行重点加强。目前嵌入式学院提供的真实项目包括：远程视频监控系统、商用POS机、汽车导航GPS、个人娱乐系统PMP，每期学员可完整完成其中一个项目。 序号课程名称课程内容掌握要求11嵌入式Linux驱动高级开发驱动开发是嵌入式Linux开发难度最高的内容，也是目前嵌入

23、式行业最紧缺的人才之一。有了前面课程知识的铺垫，本课程将重点讲解嵌入式Linux下常用接口驱动的编写方法，内容包括：1、flash驱动：掌握在linux环境下驱动常见flash存储器（nor flash、nand flash）；2、块设备驱动：掌握块设备驱动的原理、学会ramdisk的编写；3、网卡驱动：掌握网卡设备的编写原理、能够熟练移植各种网卡驱动。在对网卡硬件寄存器熟悉的基础上，有能力为其编写出完善的网卡驱动；4、液晶驱动：掌握frambuffer驱动的原理。有能力在有控制器的嵌入式平台上参考液晶手册实现各种常见液晶驱动；5、sd卡驱动：掌握sdio接口操作，熟悉sd卡驱动驱动的原理；6

24、、usb设备驱动：了解usb主机设备驱动的结构及编程方式。精通12WinCE操作系统开发基础Windows CE是目前另外一个最主流的嵌入式操作系统，嵌入式学院利用自身在Windows CE系统方面的教学优势，使学员了解Windows CE应用开发和系统开发的特点，并对比Linux操作系统，让学员了解目前主流嵌入式OS的异同点，增进对嵌入式OS开发的理解，拓展学员知识面，增加就业渠道。学完此课程学员可获得Microsoft公司全球统一授权培训证书。了解13嵌入式Linux项目实践本课程将通过一个真实完整的项目案例，让学员了解真实项目的开发流程，让学员知道如何将所学知识应用到项目开发中。本课程将模拟真实项目的管理过程，培养学员项目团队协同开发能力，项目文档编写能力和新知识的学习能力，为下一步就业做好知识上和心理上的充分准备。目前学员在嵌入式学院可完成的真实项目包括：远程视频监控系统、商用POS机、汽车导航GPS、个人娱乐系统PMP，学员可在嵌入式学院学习期间独立完成其中一个项目。掌握