众所周知，无论是微处理器还是微控制器，都是数字电子系统中最通用也是最重要的核心器件。但是随着物联网创新型解决方案的快速更新迭代，微处理器或者微控制器的局限性也愈加凸显，很难同时满足性能、外设、外形封装、可扩展以及生命周期的要求。许多工程师不得不对固定功能的微控制器做出牺牲，要么在特性上做出过多的选择，选择一些不需要的特性，要么过度设计其系统，以增加微处理器或者微控制器所缺乏的特性。

而基于Altera MAX10 FPGA的解决方案，集成了完全可定制的软核（Nios II处理器，基于32位RISC哈佛体系结构优化）处理功能，非常的灵活，可编程，而且可配置，使其满足任何特殊应用的需求，支持对独特的单芯片嵌入式系统进行定制，优化产品从而突出其优势。毫不夸张的说， MAX 10 FPGA创新的体系结构以及灵活的Nios II处理器为当今嵌入式设计人员提供了无与伦比的可选解决方案。今天爱板网就要为大家推荐一款基于MAX10 FPGA的开发平台——由Terasic推出的MAX 10 NEEK评估套件。

MAX 10 NEEK的包装一点也没有一块评估套件的“觉悟”，倒十分像是高端的电子产品的包装。

打开包装盒，首先看到的是MAX 10 NEEK的一份快速上手指导说明。

内部的配件通过缓冲泡绵保护的相当好，主要包括了一块带7英寸电容触摸屏的MAX 10 NEEK评估套件（带有一张4GB MicroSD卡）、一个5V/3A的电源适配器以及一根miniUSB线。

第一次看到MAX 10 NEEK的真容就被深深的吸引了，酷似一个小平板，在开发板上搭载这么大的一块7英寸电容式触摸屏本身就实属难得，况且还配上一个800W像素的摄像头以及一个光线传感器，可玩性大大的提高了。（下一页）

FPGA开发板推荐：

• ICE40HX评估套件  一款基于高性能的iCE40-HX8K 可用于开发基于Android操作系统可与SnapDragon平台一起使用的FPGA评估套件。
• IGLOO PLUS评估套件  一种使初学者能够迅速评估雪屋+技术（aglp）的低成本的系统评价平台。
• CYCLONE IV 入门套件  为收发器I/O FPGA设计开发提供了低成本平台的Cyclone^® IV GX收发器入门套件。

再来看MAX 10 NEEK的背面，板卡已经通过亚力克外壳固定起来了，产品外观看起来非常上档次。电子元件密密麻麻的都被布局在了这一面，从表象上就可以看出开发板的功能非常的丰富。

MAX 10 NEEK评估套件的具体功能点如下图硬件框图所示。

取下亚力克的外壳，来具体看看MAX 10 NEEK上有些什么功能。

MAX 10评估套件MAX 10 NEEK的主要特性包括：

• MAX10 10M50DAF484：50 K 逻辑单元 (LE)、集成两个 12 位模数转换器 (ADC)、四个模拟锁相环 (PLL)
• 编程和配置：嵌入式 USB Blaster™ II (JTAG)、通过 10 引脚插座的可选 JTAG 直接连接
• 存储器件：256MB DDR3 SDRAM（64Mx16 and 128Mx8)）、64MB quad SPI flash
• 通信接口：USB 2.0 PHY 接口、千兆以太网口、Micro SD卡、Digilent Pmod兼容连接器
• 模拟接口：2路SMA模拟输入，0-2.5V；1 路SMADAC输出，0-2.5V；2个十路ADC输入插头、ADC电位计输入
• FPGA 复位按键 - 内核默认逻辑复位、配置图像选择开关
• 5 个用户按键、10 个用户滑动开关、10 个用户 LED、2 个 7 段显示器、PS2接口
• 电容 LCD 触摸屏：800x480 彩色 LCD，安装了 7 英寸非晶 TFT-LCD 模组、五点多点触摸屏
• 视频输入：8 百万像素 MIPI CSI-2 彩色摄像机输入、高清晰多媒体接口 (HDMI) 视频输入
• 音频：24 位CD质量音频编码，具有麦克输入、音频输入、音频输出插头
• 传感器：湿度和温度传感器、环境光传感器、加速度计、电源监控
• 用户时钟（外部振荡器时钟源）：1x 10 MHz 单端、1x 25 MHz 单端、3x 50 MHz 单端

值得一提的是，MAX 10 NEEK评估套件板载了USB Blaster II调试器，我们可以直接通过miniUSB进行编程，省去了额外购买仿真器的费用。另外，从板卡搭载的MAX 10 FPGA器件来看，这是属于高端配置系列的产品，具体型号为10M50DAF484C6GES，如下图所示。

MAX 10系列器件是Altera最新推出的一个系列产品，不仅继承了之前MAX系列器件的特性，而且逻辑资源密度大幅提升，最高有50K逻辑单元（LE），完全不逊于一些低端的FPGA器件。更为重要的是MAX 10还包括了全功能FPGA特性，如嵌入式处理器软核、DSP模块、DDR3存储控制器等等。

除了NEEK评估套件上板载的这颗10M50DAF484C6GES器件，此系列的产品还包括了面向中低端、功能有所删减的10M02、10M04、10M08、10M16、10M25、10M40，它们之前的差别如下图所示。（下一页）

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上电使用

MAX 10 NEEK开发套件默认的是MicroSD卡启动，MicroSD卡中出厂已经预置了一些演示用的Demo，我们通过开发套件配备的5V/3A适配器实际通电来看看，按下板卡上的红色电源按键启动系统。

启动后我们可以看到7个不同功能的Demo，包括摄像头、传感器、触摸屏等不同的功能应用。

这里就随便挑几个大家可能比较关心的应用来看看，比如摄像头功能，可以实现自动对焦以及触摸对焦，如果配合手势还能实现ZOOM-IN功能。

摄像头应用的系统原理如下所示。（下一页）

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点击G-Sensor的应用，发现实际呈现的是板卡上的ADXL345三轴加速度计以及光线传感器的功能，如下图所示。

这两个应用的实现相对简单，同微控制器类似，通过IO控制实现，原理如下图所示。

Painter应用，可以实现多点触摸的绘画，如下图所示，最多可以支持5点触摸。

官方MicroSD中自带提供的功能还是挺多的，本文就不一一演示了。下面我们来看看实际该如何来开发。

首先需要安装开发环境，推荐使用Altera的EDA工具Quartus Prime，由于MAX 10是Altera最新推出的产品，相应的EDA版本需要14.0.2以上的才可支持，而且14.0版本以后的Quartus Prime需要64位的系统方可支持，这方面就有点对PC环境有所需要，工程师要特别注意。而目前官网最新的版本已经到了15.1（Quartus Prime 15.1使用指导）。

Quartus Prime 15.1的文件很大，分为主文件、Modelsim文件和器件支持文件，可以按需求下载，需要注意的是，Quartus Prime提供了专业版、标准版以及精简版，笔者这里下载的是完全免费的精简版（专业版以及标准版需要购买licence，否则只有30天的使用期）如下图所示。

将需要安装的文件以及器件支持包放在同一个文件夹下，安装过程中会自动获取到，如下图所示。

安装完软件别忘了安装USB Blaster II驱动。（下一页）

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此时，连接上5VJACK供电接口旁的miniUSB接口（USB Blaster II编程接口）

我们可以点电脑的设备管理器上看到相应的驱动接口显示。

另外，MAX 10 NEEK评估套件的开发还需要相关的资料，如器件手册，使用指导说明，源代码等，这些可以通过板卡亚力克外壳上的url地址去下载。

一切准备就绪后，打开安装好的Quartus Prime软件。

载入一个官方提供的project例程，如my_first_fpga。

编译。（下一页）

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编译完成后下载，选择Tools-->Programmer。

在硬件设置中选择相应的调试器——NEEK10。

添加my_first_fpga.sof文件。

点击左边的start进行编程下载，右上角的进程显示100%的时候表示下载完成。

之后可以看到MAX 10 NEEK开发套件的LEDR0~LEDR3这4个LED实现缓慢的跑马灯的显示。

通过按住KEY0按键，LEDR0~LEDR4进行快速的跑马灯显示。

更多的例程本文就不再一一演示，在官方下载的使用指导、白皮书中有细致的步骤以及说明，有兴趣的朋友可以去看看（Quartus Prime 15.1进阶指导）。

小结

介绍了Terasic推出的基于MAX10器件的MAX 10 NEEK开发套件，板载Altera最新的MAX10器件 10M50DAF484C6GES，具有双配置闪存、Nios II 软核嵌入式处理器、DSP 模块等特色，NEEK开发板还具有丰富的外设资源，包括电容式触摸屏、800W摄像头、音频电路、板载USB Blaster编程器等，无论是学习还是开发，MAX 10 NEEK开发套件丰富的功能绝对能让你玩到爽、爽到爆，本文也只是体验了其冰山一角的功能，更多的功能等你来发掘。\