01
CPLD与单片机协同开发实战课程导论
课程背景、学习目标、大纲、工具链概览、典型应用场景
导论概览
02
CPLD基础与开发环境搭建
CPLD结构、开发流程、Quartus II / Vivado安装、第一个LED工程
CPLD环境
03
单片机基础与开发环境搭建
STM32结构、Keil/STM32CubeIDE、第一个单片机LED工程
单片机STM32
04
CPLD硬件描述语言(Verilog)入门
模块化、组合/时序逻辑、参数化、Testbench仿真
Verilog仿真
05
单片机C语言基础与裸机编程
GPIO、NVIC中断、定时器、UART串口
C语言裸机
06
CPLD与单片机接口方式(一)：GPIO直连
电平匹配、驱动能力、上拉/下拉、实战：读取GPIO状态
GPIO直连
07
CPLD与单片机接口方式(二)：SPI通信
SPI协议4种模式、CPLD从机、单片机主机、配置寄存器
SPI从机
08
CPLD与单片机接口方式(三)：I2C通信
I2C协议、起始/停止、CPLD从机、读取内部状态
I2C从机
09
CPLD与单片机接口方式(四)：并行总线
地址/数据总线、读写时序、片选、双口RAM高速读写
并行双口RAM
10
CPLD内部逻辑设计(一)：组合逻辑
译码器、编码器、加法器、比较器、4位二进制加法器
组合逻辑加法器
11
CPLD内部逻辑设计(二)：时序逻辑
计数器、分频器、移位寄存器、FSM、PWM发生器
时序PWM
12
CPLD内部逻辑设计(三)：复杂逻辑
FIFO(同步/异步)、双口RAM、CDC、边沿检测、异步FIFO
FIFOCDC
13
单片机外设驱动(一)：GPIO扩展
CPLD实现GPIO扩展器、I2C控制16个引脚、矩阵键盘扫描
GPIO扩展矩阵键盘
14
单片机外设驱动(二)：传感器接口
CPLD驱动温湿度/距离传感器、SPI读取数据、超声波测距
传感器超声波
15
单片机外设驱动(三)：电机控制
步进/直流电机PWM、编码器接口、UART指令、闭环速度控制
电机PID
16
单片机外设驱动(四)：显示接口
CPLD驱动LCD/OLED时序、并行总线、128x64显示字符图形
OLED显示
17
CPLD与单片机协同实现数据采集系统
ADC接口、CPLD控制采样、FIFO缓存、多通道采集
数据采集ADC
18
CPLD与单片机协同实现信号发生器
DDS原理、相位累加器、波形ROM、正弦/方波/三角波
DDS信号发生器
19
CPLD与单片机协同实现数字滤波器
FIR/IIR原理、乘累加、系数配置、低通滤波实战
滤波器FIR
20
CPLD与单片机协同实现通信协议桥接
UART转SPI/I2C桥接、协议转换、控制SPI Flash
桥接UART
21
CPLD与单片机协同实现实时控制
PID控制器、并行流水线、参数配置、温度闭环控制
PID实时控制
22
CPLD与单片机协同实现加密与安全
AES算法、字节代换/行移位/列混合、密钥管理、加解密
AES加密
23
CPLD与单片机协同实现视频图像处理(入门)
OV7670接口、图像采集缓存、FIFO读取、OLED显示灰度
图像OV7670
24
CPLD与单片机协同实现多任务调度
硬件定时器、FreeRTOS、硬件加速、任务切换、LED+串口
RTOS多任务
25
CPLD与单片机协同实现系统级调试
逻辑分析仪原理、内部信号捕获、UART上传、SPI调试
调试逻辑分析仪
26
CPLD与单片机协同实现低功耗设计
低功耗模式、唤醒控制器、休眠、电池供电无线节点
低功耗唤醒
27
CPLD与单片机协同实现可靠性设计
看门狗WDT、外部看门狗、电源监控、上电时序、工业级
可靠性看门狗
28
CPLD与单片机协同实现升级与维护
CPLD远程升级、IAP升级、双备份启动、网络远程固件
升级IAP
29
综合实战项目(一)：智能家居网关
多协议接口(红外/Zigbee/WiFi)、协议转换、手机APP控制
智能家居网关
30
综合实战项目(二)：便携式示波器
高速ADC接口、触发逻辑、FFT与显示、1MHz方波测量
示波器FFT