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FPGA 數位IC設計實戰【免費諮詢】

訓練單位 : 艾鍗學院

訓練位置 : 台北市中正區重慶南路一段143號4樓

學員負擔 : 填表洽詢

政府負擔 : 填表洽詢

適合職務：

報名區間：2025-10-20～2026-12-31

訓練區間：隨時開課

甄試日期：填表洽詢

資訊科技

訓練時段

週六,週日
上午,下午

訓練時數

56小時

訓練人數

20名

其他條件

適合對象 •想熟悉 Verilog HDL數位電路設計與數位訊號處理。 •想熟悉ASIC/FPGA chip integration •Synthesis/Compile/Simulation •想了解如何 Gigabit Ethernet MAC與PHY的通訊界面與處理- MII •具MCU或嵌入式系統開發經驗，但你覺得市面上IC沒有你要的解決方案，所以你想要了解並學習如何客製化開發IC。 •電子、電機 、資訊、通訊工程、自動控制與半導體等相關背景(或本身具有數位邏輯基礎)。

﹀
訓練目標
AI人工智慧的機器學習與深度學習、5G傳輸速度提升到10Gbps、無人駕駛汽車網路延遲時間需要小於1ms，這些都已無法再仰賴CPU計算來達成了...
為了獲得更高的運算效能與功耗性能、更低的延遲，以及用更短的開發週期，
FPGA 扮演著關鍵性的角色！

你將具備的能力：
1、 能夠寫出語意精準的Verilog程式與好用的testbench。
2、 以業界的角度實作訓練，養成數位電路設計與數位訊號處理能力。
3、 了解如何進行ASIC/FPGA chip integration Synthesis/Compile/Simulation
4、 掌握基於ARM的SoC FPGA硬核解決方案：設計SoC FPGA晶片、撰寫與驗證韌體Driver
5、 了解如何客製化開發IC。
6、 能夠掌握Debug技巧，活用Debug Tool，讓Debug更加快速有效率。
7、 使具備Gigabit Ethernet MAC與PHY網路通訊界面處理的能力
課程說明
 
 
 
 
 
艾鍗學院特邀請具16年以上FPGA開發經驗資深工程師，精心規劃「FPGA數位IC設計實戰」。本課程強調實作訓練為主，將會使用Intel(Altera) FPGA SoC 實驗平台進行主題式的單元實驗。
 
課程分成三個階段，階段一說明FPGA設計架構、Verilog語法、並行運算處理與有限狀態機設計TestBench及功能。
 
階段二實作FPGA I/O訊號處理與一般序列通訊設計，包含UART、SPI、I2C，以及訊號時序分析與模擬等。另外，因應未來5G網路趨勢，我們獨家安排了一個FPGA 專題製作，說明Gigabit Ethernet 的MII 界面與如何設計Gigabit Ethernet Switch。

第三階段說明如何設計一個基於硬核ARM Cortex-A的SoC FPGA的嵌入式系統晶片的解決方案。課程包含SoC FPGA晶片硬體設計，利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system、在SoC上讀取/控制FPGA上的IP，並教你撰寫Driver 建構出基本的SoC FPGA嵌入式系統軟體。
 
 
第一階段   Verilog硬體描述語言
  ●  FPGA 技術簡介
     - FPGA 硬體架構
     - CPLD vs.FPGA
     - 晶片功能與技術規格解讀
●  Intel Cyclone V FPGA 晶片介紹
●  Intel SoC FPGA 解決方案
●  Intel Quartus Prime FPGA設計工具使用 (1)
     - 軟體安裝
     - 建立新專案
     - 編譯 & 合成		   ●  HDL硬體描述語言(部份講義預覽)
     - Verilog 基本程式結構與語法說明
     - 組合邏輯設計
     - 同步邏輯設計
     - 訊號取樣設計
     - Cock dividing
     - 模組化設計方式與參數傳遞
     - Timing constraint 時序限制
     - FSM 有限狀態機設計
●  Verilog 應用練習-Digital Counter

 
第二階段   FPGA 晶片設計實作
  ●  DE10-Nano Kit開發板介紹
●  Intel Quartus Prime FPGA 設計工具使用 (2)
     - Pin Assignment
     - 加入 Intel's IP 使用MegaWizard (PLL,
     RAM, ROM,FIFO, …)
     - 燒錄code
●  設計除錯:使用SignalTap II Logic Analyzer
●  設計除錯:使用SignalProbe
●  設計除錯:訊號時序分析TimeQuest Timing 
     Analyzer&SDC (Synopsis Design Constraints)
●  設計除錯:使用 ModelSim模擬		  

● IP實作及UART通訊實驗
● IP實作及SPI通訊實驗 
● IP實作及I2C通訊實驗
● Intel Avalon Bus Interface Protocol
● MegaCore® IP DDR3 Controller /  DMA Controller
     - 以存取Mobile DDR3 記憶體使用為例
● Gigabit Ethernet 專題製作
     -整合Ethernet MAC( Medium Access Controller)
     - 連接Gigabit PYH的 MII 界面說明
     - Lab: 設計FPGA電路,控制MII 產生Ethernet Frame
     - Lab: 透過FPGA電路,控制MII 側錄Ethernet Frame
 
 
第三階段   SoC FPGA - 嵌入式系統晶片開發實務
 
 
●  硬體設計- 設計你的SoC FPGA 晶片
     - Intel Cyclone V SoC FPGA 簡介
     - Qsys compoent的建立流程 
     - 利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system
     - LAB:使用QSYS整合 I2C/SPI design 至 SoC FPGA
     
       
    
     
  
●  韌體Driver撰寫與驗證
     - Intel SoC FPGA程式編譯,程式燒錄,程式開發環境建立
     - 在SoC上讀取/控制FPGA上的IP
     - LAB: GPIO Driver 控制FPGA上的 LED, DIP switch
     -...
 
 
*什麼是FPGA?
FPGA(Field Programmable Gate Array)，是一種可程式化的IC，讓使用者依據所需要的功能去設計修改IC。和提供固定電路功能的標準IC相比，FPGA可以讓設計師任意設計與配置晶片中的數位邏輯元件功能及數量，例如的Counter、Timer、PWM、UART、SPI等。除此之外，FPGA還可以隨意更換輸入和輸出的PIN腳，讓PCB板的線路配置以最簡便的方式完成。

＊Why SoC FPGA ? 
目前嵌入式系統晶片開發人員必須面對激烈的市場挑戰，被要求更高的單位功耗性能/運算效能、更低的時延以及更短的開發週期來滿足各種的市場需求，因此基於FPGA的SoC已成為最流行且可能的解決方案。
簡單來說,就是在FPGA可程式邏輯晶片嵌入了一個「硬核」處理器系統-- SoC(ARM處理器、記憶體控制器、I/O週邊)。
在SoC FPGA 架構下可以彈性的設計，單純使用ARM SoC、僅單獨使用FPGA或兩者一起使用。當兩者一起用時, FPGA可以作為ARM週邊的角色，針對大量且須經複雜運算的資料,如數據資料、影像訊號、聲音訊號等，可利用FPGA 硬體並行運算能力設計演算法追求最佳效能。因此，利用SoC FPGA 架構所設計的嵌入式平台，不僅可以突顯了產品優勢，在價格和性能上都可以達到最優，更重要的是產品能夠及時上市。
 
* 艾鍗的FPGA課程，和學校教的有什麼一樣？
1. 在本課程的Verilog程式部分，不是只談Verilog基本語法本身而是強調如何寫出一個語意精準的Verilog程式，及如何寫出好的testbench。
2. 以業界的角度重新建立詮譯數位電路設計，讓學員可以用一致的概念來設計實作不管是LED燈，I2C,SPI,甚至是SoC的硬體電路專案。
3. 在實作部份，會教導學員如何利用Intel提供的Debug Tool，讓Debug更加快速有效率。
 
 
＊Why 我們設計網路介面的專題製作？
「5G、IoT、AIoT、ADAS來了，我們需要 速 度 。」 
艾鍗的FPGA課程除了建立你對數位電路設計的概念及業界實務做法，特別引入網路介面的部份來製作一個完整應用的topic。為何不選用現成的網路晶片，而要利用FPGA來做呢？ 因為有一些應用是需要對網路封包做特別的硬體加速處理，例如應用在金融交易的高頻交易(HFT)介面卡，加上未來是一個網路頻寛100G甚至400G的時代，FPGA本身可以實作40G/100G的網卡，而這個功能是一般的CPU還無法做到的。 另外，很多人在處理網路的時候，並不知道原理，所以當網路不通的時候，就不知道怎麼debug... 想像一下，假設網路斷訊的現象發生在AI無人車、無人機、機器人，造成雲端的智慧指令無法傳遞到終端，其後果勢必相當嚴重。 未來是一個IoT的時代，甚至AIoT的時代，而沒有網路，就沒有物聯網。帶到5G和FPGA部分，舉凡機器人、自駕車、無人機，甚至是擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)等應用項目，其實都極為仰賴即時的影像分析及辨識處理，反應速度必須快到毫秒甚或微秒等級。台積電 3 奈米製程，預計未來主要應用將以AI和5G為主，全球電信營運商、設備商、裝置商、晶片廠甚至是政府，整個產業鏈已經逐漸往5G移動。透過這項FPGA專題，能帶給你坊間學不到的網路KnowHow。
 
 
學員反饋
楊同學：此課程內容很好，提供很多資料與方法，與此行業的生態
葛同學：非常清楚且實用
吳同學：硬體概念上充分瞭解
林同學：工作有用
洪同學：老師講解很詳細,經驗豐富
陳同學：與市場、工作需求相符
黃同學：與業界工作需求相關
黃同學：都很棒
蔡同學：工作上可以使用到。Timing Analysis、網路介面實作、感覺實用性高
林同學：一般的序列通訊設計更瞭解，對用於工作上有很大的幫助
張同學：I2C設計與業界經驗分享十分受益
卓同學：講師認真負責
劉同學：課程設計精心優良，搭配優秀師資與實作入門容易被消化，可謂是學生理想的學習課程
潘同學：合乎業界實務
江同學：這門課可以讓你快速的上手FPGA相關軟體的使用以及coding方法，對於想要上手以及想要精進的人都有幫助
張同學：對於想轉職或想提升工作技能的人來說真的要來
洪同學：講師授課內容詳細
 
 
 
 
師資介紹
 
 
 
Jemmy   (講師具16年數位IC設計經驗)
▪ 電機工程碩士  ▪ 資深數位IC設計工程師
▪ FPGA/CPLD設計  ▪ Verilog HDL  ▪ Gigabit Ethernet網路介面訊號處理
▪ FPGA SoC系統設計  ▪ 數位電路分析設計  ▪ 數位晶片產品開發  
─ 演算法與架構並存的時代，用FPGA以更快的速度把產品做出來
 
 
Ted Chang   (講師具16年數位IC設計經驗)
▪ EE工程碩士  ▪ 資深數位IC設計工程師
▪ FPGA/ASIC設計  ▪ RTL Design, FPGA Validation ▪ 系統晶片設計與整合
▪ Gigabit Ethernett, TDM over IP, video over data design
▪ ARM SOC AXI/AHB/APB  ▪ IC電路模擬測試  ▪ Verilog /VHDL  
─ 雖然資深但是不間斷Learning
備註：
如您對本課程有興趣，或需相關諮詢，請於下方留下您的聯絡資訊，我們將派專人與您聯繫，感謝您！ FPGA課程 http://bit.ly/2ODQJPE 免費說明會 http://bit.ly/2OE6pSQ
課程說明
 
 
 
 
 
艾鍗學院特邀請具16年以上FPGA開發經驗資深工程師，精心規劃「FPGA數位IC設計實戰」。本課程強調實作訓練為主，將會使用Intel(Altera) FPGA SoC 實驗平台進行主題式的單元實驗。
 
課程分成三個階段，階段一說明FPGA設計架構、Verilog語法、並行運算處理與有限狀態機設計TestBench及功能。
 
階段二實作FPGA I/O訊號處理與一般序列通訊設計，包含UART、SPI、I2C，以及訊號時序分析與模擬等。另外，因應未來5G網路趨勢，我們獨家安排了一個FPGA 專題製作，說明Gigabit Ethernet 的MII 界面與如何設計Gigabit Ethernet Switch。

第三階段說明如何設計一個基於硬核ARM Cortex-A的SoC FPGA的嵌入式系統晶片的解決方案。課程包含SoC FPGA晶片硬體設計，利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system、在SoC上讀取/控制FPGA上的IP，並教你撰寫Driver 建構出基本的SoC FPGA嵌入式系統軟體。
 
 
第一階段   Verilog硬體描述語言
  ●  FPGA 技術簡介
     - FPGA 硬體架構
     - CPLD vs.FPGA
     - 晶片功能與技術規格解讀
●  Intel Cyclone V FPGA 晶片介紹
●  Intel SoC FPGA 解決方案
●  Intel Quartus Prime FPGA設計工具使用 (1)
     - 軟體安裝
     - 建立新專案
     - 編譯 & 合成		   ●  HDL硬體描述語言(部份講義預覽)
     - Verilog 基本程式結構與語法說明
     - 組合邏輯設計
     - 同步邏輯設計
     - 訊號取樣設計
     - Cock dividing
     - 模組化設計方式與參數傳遞
     - Timing constraint 時序限制
     - FSM 有限狀態機設計
●  Verilog 應用練習-Digital Counter

 
第二階段   FPGA 晶片設計實作
  ●  DE10-Nano Kit開發板介紹
●  Intel Quartus Prime FPGA 設計工具使用 (2)
     - Pin Assignment
     - 加入 Intel's IP 使用MegaWizard (PLL,
     RAM, ROM,FIFO, …)
     - 燒錄code
●  設計除錯:使用SignalTap II Logic Analyzer
●  設計除錯:使用SignalProbe
●  設計除錯:訊號時序分析TimeQuest Timing 
     Analyzer&SDC (Synopsis Design Constraints)
●  設計除錯:使用 ModelSim模擬		  

● IP實作及UART通訊實驗
● IP實作及SPI通訊實驗 
● IP實作及I2C通訊實驗
● Intel Avalon Bus Interface Protocol
● MegaCore® IP DDR3 Controller /  DMA Controller
     - 以存取Mobile DDR3 記憶體使用為例
● Gigabit Ethernet 專題製作
     -整合Ethernet MAC( Medium Access Controller)
     - 連接Gigabit PYH的 MII 界面說明
     - Lab: 設計FPGA電路,控制MII 產生Ethernet Frame
     - Lab: 透過FPGA電路,控制MII 側錄Ethernet Frame
 
 
第三階段   SoC FPGA - 嵌入式系統晶片開發實務
 
 
●  硬體設計- 設計你的SoC FPGA 晶片
     - Intel Cyclone V SoC FPGA 簡介
     - Qsys compoent的建立流程 
     - 利用Intel Qsys整合軟體設計SoC system
     - LAB:使用QSYS整合 I2C/SPI design 至 SoC FPGA
     
       
    
     
  
●  韌體Driver撰寫與驗證
     - Intel SoC FPGA程式編譯,程式燒錄,程式開發環境建立
     - 在SoC上讀取/控制FPGA上的IP
     - LAB: GPIO Driver 控制FPGA上的 LED, DIP switch
     -...
 
 
*什麼是FPGA?
FPGA(Field Programmable Gate Array)，是一種可程式化的IC，讓使用者依據所需要的功能去設計修改IC。和提供固定電路功能的標準IC相比，FPGA可以讓設計師任意設計與配置晶片中的數位邏輯元件功能及數量，例如的Counter、Timer、PWM、UART、SPI等。除此之外，FPGA還可以隨意更換輸入和輸出的PIN腳，讓PCB板的線路配置以最簡便的方式完成。

＊Why SoC FPGA ? 
目前嵌入式系統晶片開發人員必須面對激烈的市場挑戰，被要求更高的單位功耗性能/運算效能、更低的時延以及更短的開發週期來滿足各種的市場需求，因此基於FPGA的SoC已成為最流行且可能的解決方案。
簡單來說,就是在FPGA可程式邏輯晶片嵌入了一個「硬核」處理器系統-- SoC(ARM處理器、記憶體控制器、I/O週邊)。
在SoC FPGA 架構下可以彈性的設計，單純使用ARM SoC、僅單獨使用FPGA或兩者一起使用。當兩者一起用時, FPGA可以作為ARM週邊的角色，針對大量且須經複雜運算的資料,如數據資料、影像訊號、聲音訊號等，可利用FPGA 硬體並行運算能力設計演算法追求最佳效能。因此，利用SoC FPGA 架構所設計的嵌入式平台，不僅可以突顯了產品優勢，在價格和性能上都可以達到最優，更重要的是產品能夠及時上市。
 
* 艾鍗的FPGA課程，和學校教的有什麼一樣？
1. 在本課程的Verilog程式部分，不是只談Verilog基本語法本身而是強調如何寫出一個語意精準的Verilog程式，及如何寫出好的testbench。
2. 以業界的角度重新建立詮譯數位電路設計，讓學員可以用一致的概念來設計實作不管是LED燈，I2C,SPI,甚至是SoC的硬體電路專案。
3. 在實作部份，會教導學員如何利用Intel提供的Debug Tool，讓Debug更加快速有效率。
 
 
＊Why 我們設計網路介面的專題製作？
「5G、IoT、AIoT、ADAS來了，我們需要 速 度 。」 
艾鍗的FPGA課程除了建立你對數位電路設計的概念及業界實務做法，特別引入網路介面的部份來製作一個完整應用的topic。為何不選用現成的網路晶片，而要利用FPGA來做呢？ 因為有一些應用是需要對網路封包做特別的硬體加速處理，例如應用在金融交易的高頻交易(HFT)介面卡，加上未來是一個網路頻寛100G甚至400G的時代，FPGA本身可以實作40G/100G的網卡，而這個功能是一般的CPU還無法做到的。 另外，很多人在處理網路的時候，並不知道原理，所以當網路不通的時候，就不知道怎麼debug... 想像一下，假設網路斷訊的現象發生在AI無人車、無人機、機器人，造成雲端的智慧指令無法傳遞到終端，其後果勢必相當嚴重。 未來是一個IoT的時代，甚至AIoT的時代，而沒有網路，就沒有物聯網。帶到5G和FPGA部分，舉凡機器人、自駕車、無人機，甚至是擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)等應用項目，其實都極為仰賴即時的影像分析及辨識處理，反應速度必須快到毫秒甚或微秒等級。台積電 3 奈米製程，預計未來主要應用將以AI和5G為主，全球電信營運商、設備商、裝置商、晶片廠甚至是政府，整個產業鏈已經逐漸往5G移動。透過這項FPGA專題，能帶給你坊間學不到的網路KnowHow。
 
 
學員反饋
楊同學：此課程內容很好，提供很多資料與方法，與此行業的生態
葛同學：非常清楚且實用
吳同學：硬體概念上充分瞭解
林同學：工作有用
洪同學：老師講解很詳細,經驗豐富
陳同學：與市場、工作需求相符
黃同學：與業界工作需求相關
黃同學：都很棒
蔡同學：工作上可以使用到。Timing Analysis、網路介面實作、感覺實用性高
林同學：一般的序列通訊設計更瞭解，對用於工作上有很大的幫助
張同學：I2C設計與業界經驗分享十分受益
卓同學：講師認真負責
劉同學：課程設計精心優良，搭配優秀師資與實作入門容易被消化，可謂是學生理想的學習課程
潘同學：合乎業界實務
江同學：這門課可以讓你快速的上手FPGA相關軟體的使用以及coding方法，對於想要上手以及想要精進的人都有幫助
張同學：對於想轉職或想提升工作技能的人來說真的要來
洪同學：講師授課內容詳細
 
 
 
 
﹀
師資介紹
 
 
 
Jemmy   (講師具16年數位IC設計經驗)
▪ 電機工程碩士  ▪ 資深數位IC設計工程師
▪ FPGA/CPLD設計  ▪ Verilog HDL  ▪ Gigabit Ethernet網路介面訊號處理
▪ FPGA SoC系統設計  ▪ 數位電路分析設計  ▪ 數位晶片產品開發  
─ 演算法與架構並存的時代，用FPGA以更快的速度把產品做出來
 
 
Ted Chang   (講師具16年數位IC設計經驗)
▪ EE工程碩士  ▪ 資深數位IC設計工程師
▪ FPGA/ASIC設計  ▪ RTL Design, FPGA Validation ▪ 系統晶片設計與整合
▪ Gigabit Ethernett, TDM over IP, video over data design
▪ ARM SOC AXI/AHB/APB  ▪ IC電路模擬測試  ▪ Verilog /VHDL  
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