（野火征途 Altera EP4CE10）硬件说明

开发板买了好久了，但是一直都没有去学习。本着不浪费的想法，且通过记笔记来监督自己.

FPGA

FPGA是一种可以重构电路的芯片，是一种硬件可重构的体系结构。通过编程，用户可以随时改变它的应用场景，它可以模拟CPU、GPU等硬件的各种并行运算。通过与目标硬件的高速接口互联，FPGA可以完成目标硬件运行效率比较低的部分，从而在系统层面实现加速。

开发板简介

RS485 接口

板载 RS485 总线接口，搭载的收发器为 MAX3485 芯片。通过 485A 和 485B 两个端口 与外部 RS485 设备进行通信，通信时需将 A 口与 A 口，B 口与 B 口连接，才能正常通信。

CAN 接口

板载 CAN 通信总线接口，搭载的收发器为 TJA1042 芯片。通过 CANH 和 CANL 两个 端口与外部 CAN 设备就行通信，同样的通信时需将 H 口与 H 口，L 口与 L 口连接，才能 正常通信。

EBF Module 接口

自定义的外设接口，它可以连接野火部分配套的外设，比如 OLED 屏（I2C）。

AD/DA(模数/数模转换)

板载模数以及数模转换的 AD/DA 模块，搭载的芯片型号为 PCF8591T。该芯片使用 I2C 总线与 FPGA 进行通信，使用该芯片可实现模拟信号与数字信号之间的转换。

以太网接口

板载网线接口（RJ45），搭载的 PHY 芯片型号为 LAN8720A，使用 RMII 协议通信。 我们可利用该芯片通过网线实现网络通信功能，通信速率可达 100Mbps。

EP4CE10 主芯片

该芯片为开发板的主芯片，即 FPGA 芯片，其型号为 EP4CE10F17C8。该芯片拥有 10k 的逻辑单元，179 个可配置的 I/O 口，414kbit 的嵌入式 RAM 资源（每 9kbit 容量为一 个块，每块为一个嵌入式存储单元，即有 46 个嵌入式存储单元），两个独立 PLL 锁相 环，10 个全局时钟网络。是一款性价比较高的芯片。

下载接口（JTAG）

FPGA 下载器通过该接口与开发板连接，用于程序的下载、固化以及调试。

SPI - FLASH

Flash 存储器，芯片型号为 W25Q16，存储容量为 16Mbit。使用 SPI 协议实现 FPGA 芯 片与 Flash 存储器的通信。Flash 具有断电数据不丢失的特性，其作为 FPGA 芯片的上电配 置器件，只要我们将程序存储在 Flash 中，FPGA 上电后就能直接运行 Flash 中的程序，保 证 FPGA 断电后程序不丢失。

数码管

征途 Pro 开发板上配置了六位八段数码管，同时搭载了两块 74HC595 芯片，74HC595 具有串行输入，并行输出的功能。使用该芯片的四位控制信号即可输出 14 位的数码管控制 信号，这样可以大大地节省 IO 口资源。

红外接收头

板载红外接收头，使用的接收头型号为 HS0038B。同时我们还配套了一个红外遥控器 用于实现遥控功能。

音频

一个音频输入接口（连接播放器），一个音频输出接口（连接耳机），搭载 WM8978 音频芯片。该音频芯片使用 I2S 总线传输音频数据，FPGA 通过 I2C 总线对该芯片的寄存器 进行配置。

咪头

板载咪头（MIC/麦克风），该接口连接到了 WM8978 音频芯片的录音输入端口，可用 于接收录音数据。

喇叭接口

喇叭接口（XH2.0P），可通过该接口与喇叭进行连接，连接后可播放 WM8978 音频芯 片输出的音频数据。

RTC 时钟芯片

实时时钟芯片，芯片型号为 PCF8563T，该芯片具有报警、时钟输出、定时等功能。 FPGA 芯片通过 I2C 总线与实时时钟芯片进行通信。

温湿度接口

该接口可用于连接 DHT11（温湿度传感器）以及 DS18B20（温度传感器）。FPGA 芯 片通过单总线与这两个器件进行通信。

摄像头接口

板载摄像头接口，支持野火 OV7725/OV5640 摄像头的连接使用。FPGA 通过 I2C 总线 进行对这两款摄像头进行配置。

蜂鸣器

板载蜂鸣器，这里我们使用的是有源蜂鸣器。该蜂鸣器在设计时可作为信息提示的发 声器件。

TF 卡座

板载 TF 卡座，该卡座用于插入 Micro SD 卡，插入 SD 卡后，FPGA 可实现与 SD 卡的 通信，例如可读取 SD 卡内的图片，音乐等。

环境光传感器

板载环境光传感器，芯片型号为 AP3216C。FPFA 通过 I2C 总线与该芯片进行通信， 利用该芯片可检测环境光强。

40P 排针*2

征途 pro 开发板上配置了两个 40Pin 的排针接口，这些接口是开发板引出的扩展 IO 口，共引出 80 个扩展 IO 口。

电容式触摸按键

征途 Pro 开发板上配置了两个电容式触摸按键。通过该按键可学习电容式按键的工作 原理，同时在设计中电容按键还可以作为控制信号控制系统的运行。

HDMI 接口

板载的 HDMI 接口（高清多媒体接口），该接口可与 HDMI 显示器相连接。开发板通 过该接口发送需要显示的信息到 HDMI 显示器，从而达到高清显示。

SDRAM

板载 SDRAM 芯片，SDRAM 是一个同步动态随机存储器。这里我们使用的 SDRAM 芯片型号为 W9825G6KH-6，容量为 256Mbit。在设计中其往往用于数据存储，如 VGA 显 示中的图片存储，录音时的音频数据存储，摄像头 HDMI 显示中的图像存储等。

LCD 接口

板载 LCD 接口，该接口可用于接入野火的 RGB565 LCD 显示屏，可用于图像格式为 RGB565 的图像显示，同时支持 5 点触控。FPGA 芯片使用 I2C 总线对其进行触控驱动。

四个 LED 显示灯

板载四个 led 显示灯（蓝灯），这四个 led 灯可以作为程序的状态显示灯。可以设计通 过 led 灯来判断程序是否正确执行，在调试时可以起到辅助作用。

复位按键

一个机械式的复位按键，用于程序的复位控制。

四个机械按键

征途 pro 开发板上配置了丰富的按键资源，不仅有两个触摸按键和一个复位按键，还 有四个机械按键。有了丰富的控制按键资源，这可以让我们的程序控制起来更为方便。

电源开关

在接入电源后，该开关可用于控制开发板的上电与断电。

电源输入（直流电源输入接口）

直流电源输入接口。可接入 6V~12V 的直流电源给开发板供电。

USB 转串口

在使用 USB 串口通信是必须将 J2 和 J3 的引脚用跳帽连接在一 起，TXD 和 RX 相连，RXD 和 TX 相连。

RS232 接口（母头）

板载 RS232 接口（母头），公头一端连接外部串口设备（如电脑）。通过串口线实现 FPGA 与外部串口设备的通信。（使用时必需将 J6 的 TX 和 T1INT，RX 和 R1OUT 用跳帽 连接。）

EEPROM

板载 EEPROM 芯片，容量为 64Kbit（8Kbyte）。 FPFA 通过 I2C 总线与该芯片 进行通信，可读可写，掉电数据不丢失，可用于存储一些掉电不能丢失的重要数据， 如系统配置参数

VGA 接口

板载 VGA 接口，该接口可与 VGA 显示器直接相连。相连后 FPGA 可通过 VGA 接口 传输信息给 VGA 显示器进行显示。

FPGA 内部硬件结构简介