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正版新书]FPGA原理与应用 第2版李辉 张恺 著9787111785507
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第1章 可编程逻辑器件概述1
1.1 可编程逻辑器件简介1
1.1.1 可编程逻辑器件的发展历程1
1.1.2 可编程逻辑器件的特性要求3
1.1.3 可编程逻辑器件的应用领域4
1.2 FPGA简介6
1.2.1 FPGA的基本概念6
1.2.2 FPGA的特点与应用6
1.2.3 FPGA器件介绍8
1.2.4 FPGA的器件选型8
1.2.5 FPGA的基本开发流程10
1.2.6 FPGA的发展趋势及意义13
1.3 FPGA与CPLD14
1.3.1 FPGA的原理与基本结构14
1.3.2 CPLD的原理与基本结构21
1.3.3 FPGA与CPLD的比较24
1.4 FPGA与ASIC25
1.4.1 ASIC简介25
1.4.2 FPGA与ASIC的特点及选择26
习题127
第2章 Verilog HDL概述28
2.1 Verilog HDL简介28
2.1.1 Verilog HDL的产生与发展28
2.1.2 Verilog HDL的抽象级别29
2.1.3 Verilog HDL的特点29
2.2 数据类型及运算符30
2.2.1 常量31
2.2.2 变量33
2.2.3 运算符及优先级36
2.3 模块结构及描述方式43
2.3.1 模块结构43
2.3.2 描述方式46
2.4 逻辑控制语句54
2.4.1 条件语句(if-else语句)54
2.4.2 条件语句(case语句)56
2.4.3 循环语句58
2.5 系统任务及函数62
2.5.1 系统任务63
2.5.2 函数65
2.5.3 常用的系统任务及函数70
2.6 仿真文件撰写语法78
2.6.1 仿真文件的基本结构78
2.6.2 初始化过程79
2.6.3 测试向量生成80
2.6.4 波形输出80
2.6.5 仿真结果分析80
2.7 Verilog HDL设计实例81
2.7.1 简要语法总结81
2.7.2 设计实例82
习题285
第3章 Vivado集成开发环境86
3.1 Vivado简介86
3.1.1 Vivado安装及新建工程87
3.1.2 用户界面介绍93
3.1.3 工程创建94
3.1.4 实例讲解99
3.1.5 Vivado的功能特性100
3.1.6 Vivado的五大特征101
3.1.7 Vivado的两种工作模式102
3.2 Vivado的设计104
3.2.1 Vivado下的FPGA设计流程104
3.2.2 Vivado系统级设计流程105
3.3 Vivado设计套件107
3.3.1 单一共享可扩展的数学模型108
3.3.2 标准化XDC约束文件(SDC)109
3.4 Vivado的调试过程111
3.4.1 设计调试原理和方法111
3.4.2 创建新的FIFO调试工程112
习题3113
第4章 Quartus Prime开发工具114
4.1 软件介绍114
4.1.1 软件安装115
4.1.2 ModelSim的安装120
4.1.3 用户界面122
4.1.4 软件的工具与功能125
4.2 设计流程128
4.2.1 电路设计133
4.2.2 综合139
4.2.3 布局布线142
4.2.4 仿真146
4.2.5 ModelSim仿真150
4.2.6 配置与下载157
4.3 可支持扩展的EDA工具162
习题4163
第5章 常用IP核164
5.1 ROM164
5.1.1 ROM IP核特征164
5.1.2 DPROM165
5.1.3 SPROM166
5.1.4 ROM IP核在Vivado中的实现167
5.2 MMCM172
5.2.1 MMCM IP 特征173
5.2.2 MMCM模块输入/输出信号174
5.2.3 相比于PLL的优势174
5.2.4 MMCM IP核在Vivado中的实现175
5.3 FFT180
5.3.1 FFT IP 核特征181
5.3.2 FFT 变体181
5.3.3 变量串流182
5.3.4 FFT处理器引擎183
5.3.5 FFT IP核在Quartus中的实现184
5.4 UART189
5.4.1 UART IP核的特征189
5.4.2 接口和寄存器190
5.4.3 发射器与接收器逻辑190
5.4.4 波特率191
5.4.5 数据位,停止位,奇偶校验191
5.4.6 UART IP核在Quartus中的实现192
习题5200
第6章 FPGA实验与应用实例201
6.1 分路器201
6.1.1 模块简介201
6.1.2 模块代码201
6.1.3 仿真测试202
6.2 加法器204
6.2.1 模块简介205
6.2.2 模块代码205
6.2.3 仿真测试206
6.3 数字滤波器208
6.3.1 模块简介208
6.3.2 模块代码209
6.3.3 仿真测试209
6.4 有限状态机212
6.4.1 模块简介212
6.4.2 模块代码212
6.4.3 仿真测试213
6.5 PWM发生器215
6.5.1 模块简介215
6.5.2 模块代码216
6.5.3 仿真测试216
6.6 数字分频器219
6.6.1 模块简介219
6.6.2 模块代码220
6.6.3 仿真测试221
6.7 多路选择器222
6.7.1 模块简介222
6.7.2 模块代码223
6.7.3 仿真测试223
6.8 BCD与二进制转换225
6.8.1 模块简介226
6.8.2 模块代码226
6.8.3 仿真测试227
6.9 数码管显示230
6.9.1 模块简介230
6.9.2 模块代码231
6.9.3 仿真测试232
6.10 VGA显示驱动234
6.10.1 模块简介234
6.10.2 模块代码237
6.10.3 仿真测试238
习题6240
1. 技术内容更新:紧跟FPGA技术的发展,介绍了主流的FPGA芯片型号、设计工具和开发环境,使读者能够了解并掌握前沿的技术动态。
2. 实验实例丰富多样:增加了大量实验设计实例,涵盖了从简单逻辑电路到复杂系统集成的全过程,帮助读者通过实践巩固理论知识,提高设计能力。
3. 教学资源配套:为了方便读者学习和参考,本书配套了丰富的教学资源,包括电子课件、微课视频、实验指导书、代码库及在线答疑平台等,为读者提供全方位的学习支持。
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