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首页/ FPGA / CPLD 开发板/ ALTERA Cyclone IV/ EP4CE30 VER3.2 核心板

EP4CE30 VER3.2 Cyclone IV FPGA 核心板

100×82mm 六层板,把 EP4CE30F23C8N、两片各自独立总线的 SDRAM、一片 10ns 异步 SRAM、EPCS64、TF 卡、LCD1602 与 TFT 触摸屏接口全做进去,157 路独立 IO 从 6 组扩展口引出,可直插 EDA 底板。

28,848 LE 双 SDRAM 独立总线 4Mbit 异步 SRAM 157 路独立 IO 六层板 100×82mm NIOS II 100MHz+
核心板 · VER 3.2
EP4CE30 VER3.2 核心板EP4CE30F23C8N

Cyclone IV,FBGA484(F23)封装,28,848 个逻辑单元。两片 SDRAM 各自独立数据/地址总线,做图像乒乓缓存不用抢总线;配 Quartus II 11.0、NIOS II 工程与原理图。

标准配置EP4CE30F23C8N
可选 EPCS128(128Mbit 配置 FLASH)、8Mbit SRAM、C7 / C6 速度等级;J6 / J7 可选 排针 / 母排座 / 不焊接。价格随配置变化,下单前请确认型号。
逻辑单元28,848 LE
SDRAM 容量64 MB
异步 SRAM4 Mbit
引出独立 IO157 路
原理图 + 例程源码
可开票、支持批量
Quartus 11 / 13 工程
技术问题工程师跟进
01 为什么选这块核心板

它和常见的「学习板」区别在两件事:两片 SDRAM 各有独立总线,以及157 路 IO 全是独立引出。前者决定你能不能做乒乓缓存,后者决定你能挂多少模块。

28,848 LE,装得下 NIOS II

EP4CE30F23C8N:28,848 LE、608,256 bit RAM(594 Kbit)、66 个 18×18 乘法器、4 个 PLL、20 个全局时钟。NIOS II 软核 + SDRAM 控制器 + 外设驱动一起放,逻辑仍有余量。

两片 SDRAM,各自独立总线

2 片 16M×16bit,各 32MB、合计 64MB,最高 166MHz。数据线与地址线完全独立:一片跑程序、一片做 DMA 缓存,或做图像采集的乒乓算法,互不抢总线。

一片真 SRAM,10ns 异步

256K×16bit(4Mbit)独立静态 RAM,可选 8Mbit。不用刷新、时序简单,做小容量高速缓存、FIFO 或查找表比 SDRAM 省心得多。

157 路独立 IO,6 组扩展口

J6 38 + J7 38 + J3 44 + J10 26 + J4 11 = 157 路,全部是独立 IO,不是复用省出来的。接我们 20 多种扩展模块,插上就能用。

能插 EDA 底板,也能单板跑

J6 / J7 定义与 EDA4.1 / 5.1 / 6.1 / 7.0 底板对齐,插上就是整套实验系统;单板时 LCD1602、TFT 触摸屏、TF 卡、串口直接可用。

六层板 100×82mm,能进产品

6 层高速布线 + EMC 仿真,大容量 BGA 封装;四角 φ3.7mm 安装孔、孔距 92.8×76.2mm。调试期当开发板,量产时直接当核心模块。

02 板载资源一览

整板 17 项外设,参数来自《EP4CE30 VER3.2 核心板使用说明》与配套系统资源表。

#外设数量型号 / 说明
01FPGA1EP4CE30F23C8N(FBGA484 / F23,Speed Grade 8):28,848 LE、608,256 bit RAM(594 Kbit)、66 个 18×18 乘法器、20 个全局时钟、4 个 PLL。同封装可换 EP4CE40F23C8N(39,600 LE)。
02PCB—高速 6 层板,资深工程师手工布线 + EMC 仿真;外形 100.6×82.1mm,四角 φ3.7mm 安装孔。
03配置 FLASH1标配 EPCS64(64Mbit),可选 EPCS128(128Mbit);存固件、NIOS 程序与用户数据。
04SRAM1256K×16bit(4Mbit)异步静态 RAM,10ns 读写,独立地址/数据总线;可选 512K×16bit(8Mbit)。
05SDRAM22 片 16M×16bit(MT48LC16M16),各 32MB、合计 64MB,最高 166MHz;两片数据/地址总线完全独立,可做图像乒乓算法;预留位可直接换 32M×16bit 扩到 128MB。
06USB 转串口1CH340 + Type-C 接口,一根线完成串口通信与供电,不用再找 RS232 线。
07TF / SD 卡座1标准 TF 卡槽,支持 FAT16 / FAT32 文件系统读写。
08时钟227MHz(G22)、50MHz(G1)有源晶振,可分频给各模块,也可自行更换频率。
09LCD1602 接口1J4,11 路独立 IO;NIOS IP 核直接支持,也可以全部当用户 IO 用。
10TFT LCD 接口1J5,40PIN RGB888 + 触摸 SPI,兼容正点原子 LCD 屏,可接 4.3 / 5 / 7 / 10 寸触摸屏(7 寸为 800×480);该接口与 J6 复用,二者不同时使用。
11用户按键4S1~S4 琴键开关,带上拉,可直接做按键输入实验。
12系统复位1S5,带上拉;不做复位用时也可以当第 5 个用户按键。
13LED44 个独立 IO 指示灯,引脚自定义。
14JTAG1在线调试与下载 SOF,也可经 JTAG 把 JIC 固化进配置 FLASH。
15AS 端口1编程 EPCS 串行配置芯片,脱机运行用这条路。
16电源3输入 5V/1A 适配器;板上 3.3V/3A、2.5V/800mA、1.2V/800mA,三路全部引出,方便外部取电与测试。
17扩展 IO157J6 38 + J7 38 + J3 44 + J10 26 + J4 11,全部为独立 IO,不是复用信号。
注:J7 的 PIN1 / PIN40 可选择接 GND 或 5V,出厂默认 GND;J7 的 PIN36 默认接 FPGA 的 T10,需要时可改电阻配置。具体以配套原理图为准。
03 系统框图与板级布局

先看框图知道信号怎么走,再看布局图确认每个器件在板上的位置 —— 和手册里的原理图能逐块对上。

EP4CE30 VER3.2 核心板系统结构框图
系统结构框图 FPGA 居中,两片独立 SDRAM、SRAM、配置 FLASH、TF 卡、LCD1602、TFT 屏、按键与 157 路扩展 IO 的连接关系一目了然。
顶层布局标注图
顶层布局 每个连接器、芯片、按键都有标注,配合原理图查信号不用猜位置。
背面布局标注图
背面布局 背面为排针/母排座与贴片器件,做叠板安装前先看这张。
核心板结构尺寸图
结构尺寸 外形 100.58×82.09mm,四角 φ3.7mm 安装孔,孔距 92.81×76.20mm。
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装机前先看这三个尺寸

  • 外形 100.58 × 82.09mm,机箱内腔留 105×87mm 以上。
  • 4 个安装孔 φ3.7mm,孔中心距 92.81 × 76.20mm,M3 铜柱可直接穿。
  • J6 / J7 是 2.54mm 双排针,J3 是 2.0mm 双排针,两种间距不通用,做转接板时注意。
J11 为 2.54mm 双排针,J10 为 2.0mm 双排针;排针 / 母排座 / 不焊接三种形态按底板选择。
2

图纸与引脚表

  • 原理图(PDF)+ 顶层 / 背面布局标注图 + 结构尺寸图。
  • 引脚映射表:两片 SDRAM、SRAM、EPCS、J6 / J7 / J3 / J10 / J11 / J4 / J5、LED、按键、时钟、TF 卡逐脚列出。
  • 全部随资料包提供,改约束时对照即可。
04 三种 IO 焊接方式,按你的底板选

同一块板,J6 / J7 可以按你的底板做成三种形态,下单时说明即可,不用改板改线。

J6、J7 正面焊接双排针
默认 J6、J7 正面焊接双排针,配排线直接接扩展模块。
引出 IO 不焊接
选 A IO 不焊接,自己走线、飞线或做贴板焊接。
J6、J7 背面焊接母排座
选 B J6、J7 背面焊接母排座,用于叠板安装、直插底板。
1

供电怎么接

  • 标配 5V/1A 直流开关电源,插板上 5VDC 座,注意不要过载使用。
  • 插到 EDA 底板上时由底板供电,板上不用再单独接电源。
  • 板上 3.3V/3A、2.5V/800mA、1.2V/800mA 均已引出,可外部取电测试。
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接 EDA 底板要注意

  • 核心板 J6 对底板 J6、J7 对底板 J7,不要插错位置或插反方向。
  • 插到底板上系统变大,容易出现外设冲突,不用的外设要屏蔽。
  • 上电前先把底板原理图和手册对照看一遍。
板上两个配置口分工不同:AS 口烧 EPCS、JTAG 口调 FPGA 并固化 FLASH,调试阶段用 JTAG。
05 插上模块,能长成什么系统

下面都是实物拍摄:一块核心板 + 我们现成的扩展模块,就能拼出这些系统,不用再画转接板。

核心板 + OV7725 摄像头 + 7 寸屏实时显示采集图像

1摄像头实时采集到 7 寸屏

OV7725 摄像头经转接板插 J6,图像直接送 7 寸 800×480 屏显示,全程不经过 PC,做图像入门和实时预览都够用。

核心板 + 高速 AD/DA 模块 + 屏显示采集波形

2高速 AD/DA 虚拟示波器

DA 输出正弦、AD 实时采回,屏上直接画出波形并算出 Vpp 与频率,配合上位机就是一台简易虚拟示波器 / 信号发生器。

核心板经 J5 直连 7 寸 800×480 屏

37 寸 800×480 屏直连

J5 是 40PIN 标准 TFT 接口,40 针排线一插就亮,做界面、显示波形和图像都不用另配驱动板。

核心板 + 高速 AD/DA V2.0 模块 + 100M 网络模块 + 4.3 寸触摸屏

4采集 + 网传 + 显示一套配齐

高速 AD/DA V2.0 模块、100M 网络模块、4.3 寸触摸屏同时挂在核心板上:AD 采、网络传、屏上显示波形,整套系统一次搭好。

06 配套资料与例程

买板子给的是能跑通的全套工程:原理图、例程源码、软件安装包、硬件手册与视频教程。

硬件手册与原理图

《EP4CE30 VER3.2 核心板使用说明》含逐器件电路分析、引脚映射表、布局图与结构图;配套原理图与实物 100% 对应。

例程源码

Verilog / VHDL 工程按外设分目录,一个实验一个工程;Quartus II 11.0 与 13.0 都能直接打开编译,附顶层 TCL 引脚脚本。

开发环境

Quartus II 11.0 SP1(含 SOPC Builder、SignalTap II)、NIOS II 11.0 / IDE、ModelSim 10.0c SE;附安装与驱动配置视频。

NIOS II 与 SOPC

NIOS II 软核搭建、Avalon 总线与自定义外设、HAL 应用、uCOS II + LwIP、uClinux 软件包与配套例程。

EDA / Verilog 实验例程(31 条)

  • 3/8 译码器
  • 分频器(Verilog)
  • BCD 七段显示译码器
  • 4×4 矩阵键盘
  • 6 位分配器(VHDL)
  • 四位加法器
  • 多路选择器
  • 十六进制 BCD 译码器
  • 简易频率计
  • 数值比较器
  • 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
  • 接口互连实验
  • 音乐演奏
  • 红外遥控
  • 步进电机控制
  • 直流电机 PWM 闭环调速
  • LCD12864 动画显示
  • DS1302 实时时钟
  • LCD12864 汉字显示(Verilog)
  • LCD12864 汉字显示(VHDL)

NIOS II / SOPC 实验例程(26 条)

  • Hello World
  • LED 流水灯
  • 中断实验
  • 串口通信
  • RTC 控制
  • SPI 实验
  • 网络通信
  • 系统时钟
  • 定时器
  • PS2 键盘
  • DMA 实验
  • SDRAM 读写
  • 串行 FLASH 读写
  • 12864(ST7565)液晶
  • PWM 实验
  • LCD1602 显示
  • USB 通信
  • U 盘读写
  • SD 卡读写控制
  • Avalon IP 核
  • 数码管显示
  • LCD2864(ST7920)显示
  • 固化到 EPCS
  • 固化到并行 FLASH
  • 系统全检测
  • uCOS II + LwIP
注:EDA 类例程中涉及数码管、VGA、PS/2、步进电机等外设的实验需配 EDA6.1 / 7.0 底板;核心板单板可跑 LED、按键、串口、LCD1602、SDRAM / SRAM、TF 卡、TFT 触摸屏与 NIOS II 全部实验。
07 配置选项与可选配件

同一块板,按你的用途配:跑图像就加大 SDRAM 与 EPCS,做产品就选母排座,只是学习标配就够。

配置项标配可选影响
FPGA 芯片EP4CE30F23C8NEP4CE40F23C8N同封装同引脚,逻辑 28,848 → 39,600 LE
速度等级C8C7 / C6时序余量更大,SDRAM 可跑更高频率
配置 FLASHEPCS64(64Mbit)EPCS128(128Mbit)多配置文件、多版本固件更宽裕
SRAM256K×16bit(4Mbit)512K×16bit(8Mbit)高速缓存容量翻倍
SDRAM2×16M×16bit(64MB)2×32M×16bit(128MB)图像 / 数据缓存更大,乒乓帧数更多
J6 / J7 形态正面双排针背面母排座 / 不焊接决定能不能直插底板或叠板
显示屏不含4.3 / 5 / 7 / 10 寸 RGB 触摸屏,2.8·3.2 寸触摸屏J5 直连(兼容正点原子),1602 走 J4
JTAG 下载器不含USB Blaster(原厂方案 / Ver.C)第一次烧程序必须有一个
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屏与摄像头

  • 4.3 / 5 / 7 / 10 寸 RGB 触摸屏 40PIN 排线直插 J5,兼容正点原子屏
  • 2.8 寸 / 3.2 寸触摸屏 配转接板接 J6
  • OV7725 / OV7670 30 万像素 CMOS 摄像头
  • MT9M034 130 万像素高清工业摄像头
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扩展板与底板

  • 高速 AD/DA V2.0 模块 配屏就是虚拟示波器
  • 100M 网络通信模块 采集数据直接网传
  • USB + 网络 + 7 寸屏扩展板 一块补齐通信与显示
  • EDA6.1 / EDA7.0 主板 数码管、按键、VGA、AD/DA 配齐
  • USB Blaster 下载器 ALTERA 原厂方案 / Ver.C
配件价格与库存以淘宝链接为准,需要成套配置直接找工程师报组合价。
08 发货清单与下单说明
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标准清单

  • EP4CE30 VER3.2 核心板 ×1
  • LCD1602 字符液晶 ×1
  • 5V/1A 开关电源 ×1
  • 资料光盘 / 网盘链接(原理图、例程、手册、视频教程)
TFT 触摸屏、摄像头、AD/DA 模块、EDA 底板、下载器均为选配,按需另购。
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下单前请确认

  • FPGA 是 EP4CE30 还是 EP4CE40,速度等级 C8 / C7 / C6。
  • 配置 FLASH 要 EPCS64 还是 EPCS128,SRAM 要 4Mbit 还是 8Mbit。
  • J6 / J7 焊接形态:正面排针 / 背面母排座 / 不焊接。
  • JTAG 下载器、显示屏是否一起配。

选型拿不准?把项目需求发给我们

告诉我们要跑什么(NIOS II / 图像采集 / 多路 AD / 教学实验)和底板接口,工程师帮你配板子和扩展模块。

EP4CE30 VER3.2 核心板 28,848 LE · 双 SDRAM · 157 路 IO
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