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EP4CE30F23Cyclone IV,FBGA484 封装,28848 个逻辑单元。板载 16M×16 SDRAM、256K×16 独立总线 SRAM、16MB 并行 FLASH 与 EPCS64 配置芯片,配套原理图、例程和 NIOS II 工程。
这块板的重点是存储器不挤在一条总线上:SDRAM 走一组、SRAM 走一组、并行 FLASH 再走一组。跑 NIOS II 做图像或网络时,取指、缓存、存储互不打架。
28848 LE,放得下软核
EP4CE30F23C8N:28848 逻辑单元、608256 bit RAM、132 个 9×9 乘法器、4 个 PLL、20 路全局时钟,最多 533 个用户 IO。NIOS II 核 + SDRAM 控制器 + 外设驱动一起放,余量还够。
三组存储器,各走一条总线
SDRAM(MT48LC16M16,16M×16)、SRAM(IS61LV25616,10ns)、并行 FLASH(AM29LV128,16MB)都带独立地址数据总线,不用共享总线分时切换。
6 层板,存储器贴着 FPGA
高速 6 层布线,手工布板并做 EMC 仿真,SDRAM / SRAM / FLASH 都就近布局、走线短 —— NIOS II 系统能稳定跑在 100MHz 以上。
157 路独立 IO,五个扩展口
J6 38 + J7 38 + J10 26 + J3 44 + J4 11 = 157 路。2.54mm 与 2.0mm 两种间距都有,接自家底板、杜邦线外扩或自家板,按手头的座子挑一个。
直插 EDA 底板
J6 对底板 J6、J7 对 J7,插上 EDA6.1(标配)/ 4.1 / 5.1 / 7.0 或实验箱,数码管、12864、VGA、矩阵键盘、继电器、以太网一次配齐。
资料和例程是整套的
两张 DVD:原理图、Quartus 11.0sp1 工程、31 个 EDA 例程 + 26 个 NIOS II 例程,还有 uClinux、TCP/IP、SignalTap II 的教程,拿到就能照着重跑一遍。
整板 17 项外设,参数取自《EP4CE30 VER2.0 实验指导和使用说明》。
| # | 外设 | 数量 | 型号 / 说明 |
|---|---|---|---|
| 01 | FPGA | 1 | EP4CE30F23C8N(FBGA484,Speed Grade 8):28848 LE、608256 bit RAM、132 个 9×9 乘法器、20 路全局时钟、最多 533 用户 IO、4 个 PLL。 |
| 02 | PCB | — | 6 层高速布线,手工布板并做 EMC 仿真,存储器靠近 FPGA 布局。 |
| 03 | 配置 FLASH | 1 | 标配 EPCS64(64Mbit),可选 EPCS128(128Mbit);支持多配置文件,也可存 NIOS 程序与用户数据。 |
| 04 | SDRAM | 1 | MT48LC16M16,16M×16(256Mbit / 32MB),最高 133MHz;预留扩展 IO,可换 32M×16(64MB)。独立地址数据总线。 |
| 05 | SRAM | 1 | IS61LV25616,256K×16(4Mbit),10ns;可选 IS61LV51216(512K×16,8Mbit)。独立地址数据总线 + 独立字节使能。 |
| 06 | 并行 FLASH | 1 | AM29LV128,16M×8(128Mbit / 16MB),90ns;独立地址数据总线,可存 NIOS 程序或用户数据,也可做文件系统。 |
| 07 | 时钟 | 2 | 40MHz(Y1)+ 50MHz(Y2)有源晶振,接全局时钟引脚;另引出 4 路外部时钟输入,可自行更换频率。 |
| 08 | LCD1602 接口 | 1 | J4,标准 1602 字符屏接口,带背光,NIOS IP 核直接驱动;不接屏时作 11 路独立 IO。 |
| 09 | 数码管 | 2 | 2 位 7 段 LED 数码显示,独立 IO 控制,可直接做计数、时钟显示实验。 |
| 10 | LED | 4 | 4 个独立 LED(LED1 ~ LED4),各占一路独立 IO。 |
| 11 | 琴键开关 | 4 | S1 ~ S4,带上拉,可作按键输入;与底板的 8 个按键一起可组 12 路键盘。 |
| 12 | 系统复位 | 1 | S5,带上拉的复位按键,也可作为用户按键使用。 |
| 13 | RS232 | 1 | 标准 RS232 接口,MAX232 电平转换,与底板串口独立,可同时使用。 |
| 14 | 电源 | 3 | 5V 输入;板载 LDO 产生 3.3V/3A、2.5V/800mA、1.2V/800mA,全部引出可测。 |
| 15 | JTAG | 1 | 在线调试 FPGA、读写 FLASH、固化程序,支持 SignalTap II。 |
| 16 | AS 端口 | 1 | EPCS 串行 FLASH 编程口,调试完成后用它把程序固化到配置芯片。 |
| 17 | 扩展 IO | 5 | J6 38 + J7 38 + J10 26 + J3 44 + J4 11 = 157 路独立 IO,2.54mm 与 2.0mm 两种间距。 |
标注用的是原理图里的网络名,和光盘里的原理图、引脚映射表一一对应,查信号不用再猜。
五个扩展口合计 157 路独立 IO。接自家设备前先看间距:J6 / J7 / J4 是 2.54mm,J10 与 J3 是 2.0mm。
扩展口规格
| 接口 | 间距 | 独立 IO | 说明 |
|---|---|---|---|
| J6 | 2.54mm | 38 | 主扩展口,接 EDA 底板 J6;含 CLK1~CLK3、VGA、PS/2、SD 卡等网络 |
| J7 | 2.54mm | 38 | 主扩展口,接 EDA 底板 J7;含 LCD、USB、以太网、SD 数据线 |
| J10 | 2.00mm | 26 | 高密度扩展口,PIN27 / 28 可选 3.3V 或 5V 供电,默认 3.3V |
| J3 | 2.00mm | 44 | 高密度扩展口,接 2.0mm 排线的自制底板 |
| J4 | 2.54mm | 11 | LCD1602 接口,兼作 11 路扩展 IO |
| 合计 | — | 157 | 38 + 38 + 26 + 44 + 11 |
常用引脚速查
| 功能 | 网络名 | FPGA 引脚 |
|---|---|---|
| LED1 ~ LED4 | LED0 / LED1 / LED2 / LED3 | AB14 / AA14 / W14 / V14 |
| 按键 S1 ~ S4 | S1 / S2 / S3 / S4 | T1 / T2 / AA3 / Y3 |
| 系统复位 S5 | SYSRESET | E4 |
| 40MHz 时钟 | CLKY1 | G22 |
| 50MHz 时钟 | CLKY2 | G1 |
| 串口 RXD / TXD | RXD / TXD | B16 / A16 |
| LCD1602 数据 | LCD_D0 ~ LCD_D7 | AB13 / AA13 / Y13 / W13 / V13 / V15 / V16 / U16 |
| LCD1602 控制 | LCD_E / LCD_RW / LCD_RS | U13 / T12 / V12 |
| EPCS 配置 | DATA0 / DCLK / NCS / ASDI | K1 / K2 / E2 / D1 |
| SDRAM 时钟 / 控制 | SDRAM_CLK / WE / CAS / RAS / CS / CKE | U1 / N5 / P7 / P6 / P5 / V2 |
| SRAM 控制 | SRAM_CE / WE / OE / UB / LB | Y21 / AA17 / R22 / U21 / P17 |
| 并行 FLASH 控制 | FLASH_CE / WE / OE | F9 / D6 / E9 |
两种供电方式
- 单独用核心板:插标配 5V/1A 直流开关电源,走板上 DC 座。
- 插在 EDA 底板上:由底板供电,核心板不要再单独接电源。
- 3.3V / 2.5V / 1.2V 三路电源都引出了测试点,方便用表量。
接底板注意方向
- 核心板 J6 对底板 J6、J7 对底板 J7,不要插错位置或插反方向。
- 插到底板后系统变大,容易出现外设冲突,不用的外设要屏蔽。
- 先对照手册和底板原理图确认,再上电调试。
下面都是实拍:一块核心板加上现成的底板与模块,拼起来就是一台完整设备,不用另做转接板。

1核心板 + EDA6.1 底板
标准配置就是这个组合:12864 液晶、8 位数码管、矩阵键盘、VGA、以太网、USB、继电器全部可用,一套 EDA + SOPC 综合实验系统。

2TFT2.8 触摸屏 + 摄像头
40PIN 接口直插 TFT2.8 触摸屏,扩展口挂 30W 像素摄像头,从采集到显示一条链路跑通,做实时回放和图像处理最直观。

3摄像头 + 屏,换角度再看
同一套组合的另一侧:核心板竖插、屏与摄像头分列两侧。JTAG、AS、串口、电源都还露在外面,调试不用拆线。

412864 点阵屏中文菜单
底板的 128×64 图形点阵液晶跑中文菜单,按键盘实时响应 —— 例程光盘里对应「LCD12864 汉字中文显示实验」(VERILOG / VHDL 两版都有)。
核心板只引出 IO,真正做实验靠底板。标准配置就带这块板,20 项外设覆盖数字逻辑、接口、控制、网络四类实验。
| # | 外设 | 数量 | 型号 / 说明 |
|---|---|---|---|
| 01 | 图形点阵液晶 | 1 | 板载 128×64 图形点阵液晶,另留一个 12864 接口,可选串行或并行方式驱动。 |
| 02 | 字符液晶 | 3 | 板载一个 16×2 字符液晶接口;加上核心板的 LCD1602 与 TFT 插座,三块屏都是独立 IO,可同时驱动。 |
| 03 | 数码管 | 8 | 8 位七段高亮度数码管,独立 IO 控制。 |
| 04 | 键盘与开关 | 8+8 | 8 个拨码开关(平时拉高)+ 8 个琴键按键 + 1 个 4×4 矩阵键盘接口;连同核心板 4 个按键,琴键按键共 12 路。 |
| 05 | EEPROM | 1 | 24LC04,512×8bit,IIC 接口。 |
| 06 | 实时时钟 | 1 | DS1302,年/月/日/周/时/分/秒计时,带闰年补偿与后备电池充电。 |
| 07 | SD 卡座 | 1 | 支持 SPI 与 SD 1-bit 两种读取模式。 |
| 08 | USB 主从 | 1 | CH376,支持 USB 2.0 主机 / 设备方式,内置 Mass-Storage 固件,可直接读写 U 盘与 SD 卡。 |
| 09 | VGA 输出 | 1 | 8 色输出,R/G/B 三色各 3 位信号组合,可做字符与图像显示实验。 |
| 10 | PS/2 接口 | 1 | 接 PS/2 鼠标与键盘。 |
| 11 | 红外 | 1 | 标准红外接收模块,随箱配一个红外遥控器和对应例程。 |
| 12 | RS232 | 2 | 两路 MAX232 转换,与核心板串口独立,可同时使用。 |
| 13 | 以太网 | 1 | ENC28J60 十兆独立以太网控制器,符合 IEEE 802.3,提供网页服务器与 IP 核例程。 |
| 14 | 电机与继电器 | 3 | 步进电机 + 驱动接口、PWM 直流电机接口、250V/3A 继电器(常开常闭已引出)。 |
| 15 | 蜂鸣器 | 1 | 5V 长声,带驱动电路与跳线,可断开。 |
| 16 | 晶振插座 | 1 | 5×5mm 标准插座,可插不同频率晶振;连同核心板两路有源时钟最多三路时钟源。 |
| 17 | 扩展 IO | 4 | J6 / J7 / J6A / J7A 四个 40PIN 口,前两个与核心板对接,后两个给用户外扩。 |
| 18 | LED | 14 | 10 个红色高亮度 LED(SD7~SD0、TXD、RXD),连同核心板 4 个共 14 个。 |
两张 DVD,原理图、源码、教程、视频都在里面;软件用 Quartus II 11.0sp1,工程打开就能编译下载。
原理图与引脚表
核心板与 EDA6.1 底板完整原理图、PCB 布局图、引脚映射表.xls,逐针对照 FPGA 管脚。
Quartus 工程
31 个 EDA 例程 + 26 个 NIOS II 例程全部带工程文件,Quartus 11.0sp1 / NIOS II IDE 11.0sp1 直接编译。
教程、驱动与工具
NIOS 那些事儿(Cyclone IV 补充)、Verilog HDL 扫盲、uClinux 移植、SignalTap II 抓波形都有文档与视频;USB Blaster / USBCAMER 驱动、ModelSim 10.0c SE 一并附上。
EDA 实验 31 个
- 3/8 译码器
- 分频器(VERILOG)
- BCD 七段显示译码器
- 4×4 矩阵键盘
- 6 分配器(VHDL)
- 四位加法器
- 多路选择器
- 十六进制 BCD 译码器
- 简易频率计
- 比较器
- 并口转串口控制器
- 异步清零加法计数器
- 移位运算器
- LPM_ROM
- LPM_RAM
- 数字时钟
- 流水灯
- RS-232 串口控制器
- LCD1602 液晶驱动
- VGA 控制输出
- VGA 显示字母与图像
- PS/2 键盘控制器
- 接口互连
- 音乐演奏
- 红外遥控
- 步进电机控制
- 直流电机调速与闭环测速
- LCD12864 动画显示
- DS1302 时钟
- 12864 汉字显示(VERILOG)
- 12864 汉字显示(VHDL)
SOPC(NIOS II)实验 26 个
- hello 实验
- LED 流水灯
- 中断实验
- 串口通信
- RTC 控制
- IIC EEPROM 读写
- SPI 实验
- 网络通信
- 系统时钟
- 定时器
- PS2 键盘
- DMA
- SDRAM 读写
- 串行 FLASH 读写
- 12864(ST7565)显示
- PWM
- LCD1602 显示
- USB 通信
- U 盘读写
- SD 卡读写
- AVALON IP 核
- 数码管显示
- LCD2864(ST7920)显示
- NIOS 固化到 EPCS
- NIOS 固化到并行 FLASH
- 系统全检
核心板有三处可以按需换料,底板可以换型号,扩展模块按项目挑。下单时说明,PCB 不用改。
配置 FLASH:EPCS64 → EPCS128
- 标配 EPCS64(64Mbit),够放一份 FPGA 配置加一份 NIOS 程序。
- 选 EPCS128(128Mbit),多配置文件、大固件更宽裕。
- 调试用 JTAG,定型后用 AS 口把 .JIC 固化,脱机即可运行。
SRAM:256K×16 → 512K×16
- 标配 IS61LV25616,256K×16(4Mbit),10ns。
- 可选 IS61LV51216,512K×16(8Mbit),同样 10ns、16bit 位宽。
- 真 SRAM 不用刷新、时序简单,适合做帧缓存或高速数据缓冲。
SDRAM:16M×16 → 32M×16
- 标配 MT48LC16M16,16M×16(32MB),最高 133MHz。
- 预留了扩展 IO,可换 32M×16(64MB),如 MT48LC32M16。
- 跑 uClinux 或较大图像缓存时,容量翻倍更从容。
底板与速度等级
- 标配 EDA6.1;也可换 EDA4.1 / EDA5.1 / EDA7.0,接口线序一致。
- 器件按 C8 供货,需要更紧时序可单独确认其它等级。
- 不插底板单买核心板也能用,串口、1602、数码管、SDRAM 实验都能跑。
可选配件与扩展板
| 类别 | 型号 / 名称 | 典型用途 |
|---|---|---|
| 显示 | TFT2.8 触摸屏(A 型 / B 型接口)、7 寸 TFT LCD、LCD12864(带中文字库) | 图像显示、触摸交互、中文菜单 |
| 采集 | 30W 像素摄像头、OV7670 模块、VIDEO3.1 音视频采集板 | 实时采集、回放、图像算法验证 |
| 模拟 | AD/DA 模块 VER1.0 / VER2.0、24bit AD + 高速 DA 模块 | 信号发生、采集、示波器类实验 |
| 存储与接口 | USB2.0 VGA/SD 扩展板、音频采集 SD/CF 扩展板 | VGA 输出、SD/CF 存储、音频采集 |
| 底板 | EDA4.1、EDA5.1、EDA7.0 | 换底板做不同外设组合 |
| 工具 | USB Blaster 下载线(ALTERA 原厂方案)、USB 转串口线 | 下载调试、串口通信 |
标准清单(整套)
- EP4CE30 VER2.0 核心板 ×1
- EDA6.1 底板 ×1
- 5V/1A 直流开关电源 ×1
- RS232 通讯线 ×1、USB2.0 线 ×1
- USB Blaster 下载线(VER.C)×1
- LCD1602 字符液晶 ×1
- 4×4 矩阵键盘 ×1、红外遥控器 ×1、步进电机 ×1
- 资料光盘 DVD ×2
下单前请确认
- 要整套(含 EDA6.1)还是只买核心板。
- 配置 FLASH:EPCS64 还是 EPCS128。
- SRAM:256K×16 还是 512K×16。
- SDRAM 是否要扩到 32M×16,是否需要配下载器与摄像头。
选型拿不准?把项目需求发给我们
告诉我们要跑什么(NIOS II / uClinux / 图像采集 / 教学实验)和需要的接口,工程师帮你配核心板、底板和扩展模块。