Altera DE270多媒体开发板解析.docx

1、Altera DE270多媒体开发板解析Altera DE2-70多媒体开发板这里主要介绍Altera DE2-70多媒体开发板的外观和设计特性。一、配置和组件图1是Altera DE2-70多媒体开发板的外观图，描述了Altera DE2-70多媒体开发板的外观，指明了每个接口和开关组件的位置。2片32M字节SDRAM28MHz晶振2M字节SSRAM4个按钮开关50MHz晶振VGA数模转换器以太网10/100M控制器PS2端口2片TV解码器扩展头2扩展头1SD卡槽IrDA收发器Cyclone FPGA SMA外部时钟8个绿色LEDFlash存储器RS-232端口VGA输出视频输入1视频输入2

2、音频输入音频输出USB Blsster 端口麦克风USB Host端口USB Device 端口12V直流电源18个栓扣开关18个红色LED七段数码管显示16 2 LCD模块JTAG/AS模式转换开关RUN/PROGAltera EPCS16USB Blaster控制器芯片音频编码解码器以太网10/100M端口图1 DE2-70多媒体开发板外观USB主从控制器电源开关 Altera DE2-70多媒体开发板具有很多特性，可以让用户实现从简单电路到各种各样的多媒体电路的大范围设计。Altera DE2-70多媒体开发板上携带的硬件 Altera Cyclone II 2C70 FPGA 装置 A

3、ltera 串行结构装置 EPCS16 用于程序编制和用户API控制的USB Blaster (在板上) ；支持JTAG和 Active Serial (AS) 两种程序编制方式 2M字节SSRAM 2个32M字节SDRAM 8M字节Flash存储器 SD卡插座 4个按钮开关 18个栓扣开关 18个红色发光二极管 9个绿色发光二极管 提供时钟源的50MHz 晶振和28.63MHz 晶振 24比特CD形式音频编码解码器和音频输入，音频输出，麦克风输入端口 VGA数模转换器和VGA输出端口 2个TV编码器 (NTSC/PAL/SECAM) 和TV输入端口 10/100M以太网控制器和外接端口 US

4、B主从控制器和型式A和型式B两个端口 RS-232收发器和9针端口 PS/2鼠标/键盘端口 IrDA收发器 1个IrDA端口 2个有二极管保护的40针扩展头除了上面所陈述的硬件特性，Altera DE2-70多媒体开发板还具有支持标准I/O接口的软件，一个链接各种组件的控制面板。另外，还为演示DE2-70多媒体开发板的高级功能设置了一些实例，提供了实例需要的软件。为了利用DE2-70多媒体开发板，用户必须熟悉Quartus II软件。可以从辅导资料Getting Started with Alteras DE2-70 Board和Quartus II Introduction里面获得必要的知识

5、。基于设计入口模式，这两种辅导资料有三种版本，分别是Verilog，VHDL或者schematic入口。这两种辅导资料可以从网上下载，也可以在DE2-70系统CD光盘里的文件夹DE2_70_tutorials里面找到，光盘随着板子发给用户的。一、方框图50MHz/28MHzEPCS16配置音频编码解码器视频数模转换器TV解码器（2个）绿色LED（9个）红色LED（18个）16 2LCDPS2和RS-232端口栓扣开关（18个）按钮开关（4个）USB Host/Device以太网PHY/MACSD卡IrDA收发器Flash(8M)SDRAM(64M)SRAM(2M)七段数码管显示器扩展头（2个）

6、USBBlaster图2 Altera DE2-70多媒体开发板电路原理的方框图图2给出了Altera DE2-70多媒体开发板电路原理的方框图。为了给用户提供最大的灵活性，所有的连接都通过Cyclone II FPGA。所以，用户可以配置Cyclone II FPGA以实现各种系统设计。下面是图2中每个方框的详细说明：Cyclone II 2C70 FPGA： 68,416 Les（逻辑单元） 250 M4K RAM块 1,152,000全部RAM比特 150嵌入式倍增器 4 PLLs 622用户I/O管脚 FineLine BGA 896管脚封装串行配置器件和USB Blaster电路 A

7、ltera的EPCS16串行配置器件 配送USB Blaster为编制程序和用户API控制 支持JTAG和AS编制程序SSRAM 2M字节标准同步SRAM 512K x 36比特排列 为Nios II 处理器设置和被DE2-70控制面板利用的存储器SDRAM 2个32M字节独立数据速度同步动态RAM存储芯片 4M x 16比特 x 4排列 为Nios II 处理器设置和被DE2-70控制面板利用的存储器Flash存储器 8M字节NOR Flash 存储器 支持字节和字两种模式存取 为Nios II 处理器设置和被DE2-70控制面板利用的存储器SD卡插座 为SD卡提供SPI和1比特SD模式存取

8、 为带有DE2-70 SD 驱动的Nios II 处理器设置按钮开关 4个按钮开关 利用施密特触发器电路去抖动 常态是高电平，按下去产生一个低电平栓扣开关 18个栓扣开关作为用户输入 每一个开关，在DOWN位置 (靠近板子边沿)产生逻辑0，在UP位置产生逻辑1时钟输入 50MHz晶振 28.63MHz晶振 SMA 外部时钟输入音频编码解码器 Wolfson WM8731 24比特 sigma-delta音频编码解码器 音频线入，音频线出和麦克风输入端口 采样频率：8 to 96 KHz 应用于MP3播放和记录，PDAs，智能电话，声音记录等等VGA输出 使用ADV7123 240MHz三个10

9、比特高速视频数模转换器 有15针高密度D-sub连接口 支持至少1600 x 1200工作在100Hz刷新率 可以结合Cyclone II FPGA实现一个高性能TV编码器NTSC/PAL/ SECAM TV 解码器电路 使用2个ADV7180多格式SDTV视频解码器 支持世界各地NTSC/PAL/SECAM彩色解调 1个10比特模数转换器，为混合视频（CVBS）设置的4X超采样 支持混合视频（CVBS）的RCA 连接口输入 支持数字输出格式：8比特ITU-R BT.656 YCrCb 4:2:2输出 + HS，VS和场扫描 应用于：DVD记录机，LCD TV，机顶盒，数字电视，便携式视频设备

10、和 TV PIP （画中画）显示10/100以太网控制器 综合MAC和带有通用处理器接口的PHY 支持100Base-T和10Base-T应用 支持全双通操作工作在10 Mb/s和100 Mb/s，有完全符合IEEE 802.3u规格的自动MDIX 支持IP/TCP/UDP检验和产生和校验 为半双通模式流控支持后压力模式USB Host/Slave控制器 完全遵守通用串行总线规格Rev. 2.0 支持全速和低速数据传输 支持USB host和device 2个USB端口（一个A型为host和一个B型为device） 个最忙的处理器提供一个告诉并行接口，支持带有Terasic驱动的Nios II

11、 支持程控I/O (PIO) 和直接存储器(DMA)串行端口 1个RS-232端口 1个PS/2端口 为RS-232端口设置的DB-9串行连接器 为了连接一个PS2鼠标或者键盘设置的PS/2连接器IrDA收发器 包括1个115.2kb/s红外线收发器 32mA LED驱动电流 集成的EMI盾 IEC825-1一级眼护 边缘检测输入2个40针扩展头 72个 Cyclone II I/O接口，还有8个电源和底线接脚，引线到2个40针扩展头 40针扩展头目的是接受1个用于IDE硬盘驱动的标准40针带状电缆 设有二极管和电阻保护二、驱动Altera DE2-70多媒体开发板到用户手之前，已经预先配置了

12、比特流，用来演示板子的一些特性。这个比特流也允许用户快速观察正常工作的板子。为了正确使用板子，请按照下列步骤进行： 1用USB电缆连接用户电脑和DE2-70多媒体开发板上的USB Blaster连接器。为了在用户使用电脑和DE2-70多媒体开发板之间传送信号，需要安装Altera USB Blaster驱动软件。如果这个驱动在用户电脑上还没有安装，可以参考 Getting Started with Alteras DE2-70 Board进行安装。这个指导手册在DE2-70系统光盘里的“DE2_70_tutorials”文件夹中，也可以从网上直接下载。2. 连接12V适配器到DE2-70板上。

13、3. 连接一个VGA显示器到DE2-70板子上的VGA端口。4. 连接一个耳机到DE2-70板子上的Line-out（音频输出端口）。5. 把DE2-70板子左边缘的RUN/PROG开关打到RUN位置。PROG位置仅仅用在AS模式编制程序。6. 按下DE2-70板子上的ON/OFF开关，接通电源。这时，可以观察到下面的现象： DE2-70板子上所有LEDs在闪烁 DE2-70板子上所有七段数码管显示从0到F的循环 DE2-70板子上LCD模块上显示“Welcome to the Altera DE2-70” VGA 显示器上显示如图3的画面。 把DE2-70板子上的栓扣开关SW17打到DOWN的位置，你可以听见一个1kHz的声音 把DE2-70板子上的栓扣开关SW17打到UP位置上， 这时候如果把其它某个音乐播放器（MP3, PC, iPod等等）的音频线出端口连到DE2-70板子上的音频线入端口，从板子上所接的耳机里可以听到音乐播放器播出的音乐。 同时，你如果在DE2-70板子上的麦克风输入端口连上一个麦克风，你的声音就会混合到播放器正在播放的音乐中。图3 VGA显示器输出的默认画面