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。
端口麦克风音频输入音频输出视频输入1 USB Device 端口 USB Blsster 端口
视频输入2
USB Host
以太网10/100M端口
VGA输出
RS-232端口
2片TV解码器
12V直流电源
电源开关
PS2端口 VGA数模转换器 以太网10/100M 控制器 50MHz晶振 扩展头2 扩展头1
USB主从控制器 音频编码解码器
USB Blaster 控制器芯片 Altera EPCS16 JTAG/AS
模式转换开关 RUN/PROG 162 LCD模块 七段数码管显示 18个红色LED 18个栓扣开关
SD 卡槽
Cyclone Ⅱ FPGA IrDA收发器 Flash存储器 8个绿色LED SMA外部时钟
2片32M 字节SDRAM
晶振4个按钮开关
图1 DE2-70多媒体开发板外观
28MHz 2M SSRAM 字节
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。
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Altera DE2-70多媒体开发板上携带的硬件 • Altera Cyclone II 2C70 FPGA 装置 • Altera 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
• USB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
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• 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 Altera’s DE2-70 Board》和《Quartus II Introduction》里面获得必要的知识。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
图2给出了Altera DE2-70多媒体开发板电路原理的方框图。
50MHz/28MHz
USB Host/Device 以太网PHY/MAC
SD卡 IrDA收发器 Flash(8M) SDRAM(M) SRAM(2M)
七段数码管显示器 扩展头（2个）
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） 162LCD
PS2和RS-232端口 栓扣开关（18个） 按钮开关（4个）
EPCS16 配置 USB Blaster 图2 Altera DE2-70多媒体开发板电路原理的方框图
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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 6管脚封装
串行配置器件和USB Blaster电路
• Altera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
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SDRAM
• 2个32M字节数据速度同步动态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 • 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
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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
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描
• 应用于：DVD记录机，LCD TV，机顶盒，数字电视，便携式视频设备和 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 • 支持程控I/O (PIO) 和直接存储器(DMA) 串行端口
• 1个RS-232端口
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• 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
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with Altera's 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。
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。
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图3 VGA显示器输出的默认画面
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