至芯科技ZX-2开发板测评_chy520cvv

学习硬件已有一段时间，不管是学习单片机，stm32，还是FPGA，我都是先从了解整个板卡资源开始的。一个硬件工程师，连板卡资源都不了解，怎么对板卡进行最大化使用呢？除非你只针对开发板进行相关研究。在以后需要根据设计要求自行设计PCB时，你没有这些基础，不可能设计出好的PCB。这是硬件工程师的基本素养。
废话不多说，现在我就待着大家了解一下至芯科技的ＺＸ－２开发板。相关内容在淘宝店铺里可以看到，至芯科技论坛上也可以找到，所以我不再赘述，只讲一些他们没有提到的。还请大家耐心开完。

1、对于一个开发板，首先要看开发对象是什么？ZX-2开发板的核心芯片是ALTERA 公司Cyclone IV系列的EP4CE6E22C8。数据手册可以在官网查到，在此不在啰嗦。主要提两点：芯片集成15个嵌入式18×18乘法器这大大减少了在利用FPGA进行乘法运算时的逻辑资源校消耗；芯片内还有270Kbits嵌入式存储器，这提高了嵌入式软核使用时的性能。
2、ZX-2板卡上配有三种存储器：SDRAM（hynix公司的HY57V281620FTP(板卡资料上错写成HY57V281620A了)，容量128Mbit），E2PROM（micochip的24LC64，容量64Kbit)，FLASH(ST公司的M25P16，容量16Mbit)。其中M25P16是FPGA配置信息存储芯片，在使用AS下载配置时需要用。板卡所选的FPGA型号芯片的配置文件大约2Mbit，剩余容量可供用户使用。
附：AS模式(active serial configuration mode):FPGA器件每次上电时作为控制器，由FPGA器件引导配置操作过程，它控制着外部存储器和初始化过程，从配置器件EPCS主动发出读取数据信号，从而把EPCS的数据读入FPGA中，实现对FPGA的编程配置数据通过DATA0引脚送入 FPGA，配置数据被同步在DCLK输入上，1个时钟周期传送1位数据。
3、时钟电路：ZX-2板卡背面有一个50M的晶体振荡器，该时钟通过专用时钟管脚引入FPGA。FPGA内部有2个通用PLL（锁相环），该时钟可以作为PLL的输入时钟用来生成所需要的其他频率的时钟。这是学习时钟约束必要了解的！！！
4、USB-RS232接口：ZX-2板卡上的B型USB接口除了是供电接口外，也是USB-RS232模块与PC进行通信的接口。
5、VGA接口：VGA接口与FPGA直接使用电阻分压进行数模转换，由FPGA产生8bit图像数据信号和行场同步信号，可实现256色显示。简单介绍一下VGA，VGA显示是利用三原色RGB的叠加产生多彩画面的。RGB必须是模拟信号，其中Red，Green信号各占据3个信号线，Blue信号占据2个信号线。利用电阻分压将信号转换为模拟电平。在此，个人觉得VGA的分压电阻可以采用贴片排阻，可以简洁美观板卡。
6、PS2接口：ZX-2提供了一个PS2接口，可外接PS2接口的鼠标和键盘，PS2直接引入了FPGA内部，可以在FPGA内部编写代码模块来解析鼠标或键盘的输入信息。需要注意的是PS2接键盘时可认为是单向数据传输，而PS2接鼠标时却是双向数据传送。
7、7段数码管显示模块：ZX-2提供了一个有6个7段共阳数码管的显示模块，FPGA通过译码芯片74HC138来控制数码管的段选（即某一个数码管上那些显示段亮）。由于是共阳数码管，低电平时点亮对应的显示段。利用三极管开关原理控制数码管的位选（即选择某一位数码管显示）
8、蜂鸣器：zx-2板卡上使用的蜂鸣器是无源蜂鸣器，相关区分有源无源蜂鸣器的介绍可参考http://blog.sina.com.cn/s/blog_670456850100uvb3.html 。当FPGA输出一定频率的电平时蜂鸣器可以用来制作音乐播放器。
9、板卡上还有一些其他资源：如LED,按键，以及扩展IO口，这些都是给用户自行设计使用的，所以在此不多介绍，只强调一点这些IO口只能接受数字电平！！

下面进行测评实验：
基于FPGA设计的贪吃蛇游戏：
目的：
在熟练使用VGA显示的同时，整合各个模块，形成系统应用。

关于VGA的介绍，以及代码，我会在附件中提供。

系统功能有：
        游戏开始时显示欢迎界面
        当按下s1-s4时，蛇的运动方向发生相应变化
        每隔一段时间，蛇移动一格
        吃到苹果，蛇会长大一格
        苹果被吃了，就会产生新的苹果
        当长度达到30时，显示胜利界面
        当蛇碰到自身或者墙壁时，显示失败界面

上电启动后的欢迎界面：

游戏运行时的界面：

胜利界面：

失败界面：

不错，期待你的工程！

这个VGA的实验有创意！