隨著片上系統(tǒng)的到來，可編程門陣列（FPGA）以其系統(tǒng)內(nèi)可編程并且速度高、密度大、性能好的優(yōu)點日益得到越來越廣泛的應(yīng)用，目前許多學校已經(jīng)將可編程ASIC技術(shù)引入到本科和研究生的教學中，為適應(yīng)教學的需要，清華科教儀器廠同清華電子系的教授合作研制開發(fā)出TPG-FPGA實驗系統(tǒng)。
▲ 主要技術(shù)指標
1、 該系統(tǒng)采用XILINX公司的SPARTANⅡ系列的XC2S200芯片。
該芯片的主要特點如下：密度高達20萬門，系統(tǒng)性能達200MHZ；多標準的SELECT接口；內(nèi)置的時鐘管理電路；多層次存儲器系統(tǒng)；能平衡速度、密度的靈活結(jié)構(gòu)；為Foundation和ISE開發(fā)系統(tǒng)所支持；基于SRAM的在系統(tǒng)內(nèi)可配置，無限次可重復編程性，四種編程模式。
2、 系統(tǒng)配置豐富，操作靈活方便，對數(shù)字電路實驗的支持面廣。
3、 無連線操作，操作簡單，可靠性強。
4、 系統(tǒng)提供典型EDA實驗所需的標準VGA彩顯接口，PS/2鼠標和鍵盤接口，支持視頻和計算類實驗。
5、 實驗板上給用戶提供32位數(shù)據(jù)開關(guān)輸入、六位復位開關(guān)輸入；3個雙字數(shù)碼管輸出、4個8位LED數(shù)碼管輸出、15個LED指示燈輸出和喇叭，以支持各類設(shè)計實驗。
6、 系統(tǒng)提供專用的下載電纜，保證程序安全可靠的下載。
7、 向用戶提供免費的無需注冊的功能強大的編程軟件ISE 4.X。
▲ 實驗內(nèi)容
該實驗系統(tǒng)可用于EDA與VHDL教學實驗，同時支持數(shù)字電路的所有實驗，即可用于基本教學實驗，也可用于學生的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。
1．組合邏輯實驗
二選一多路轉(zhuǎn)換器、半加/全加器、3-8譯碼器、優(yōu)先權(quán)編碼器等。
2．邏輯實驗
基本的時序電路設(shè)計：D、J-K、RS各類觸發(fā)器、各類計數(shù)器等。
3．綜合實驗（VHDL語言文本輸入或原理圖輸入）
a. 交通燈控制器
b. 電子琴
c. 自動售貨機
d. 簡單異步通信
e. 電子日歷
f. 搶答器
g. PS/2鍵盤接口設(shè)計
h. VGA彩顯接口設(shè)計
i. 電梯電路設(shè)計
j. 配套資料
《TPG_FPGA教學實驗系統(tǒng)實驗指導書》
▲ 推薦教材
《可編程ASIC設(shè)計及應(yīng)用》 李廣軍 孟憲元
