FPGA電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)-第2版-(VHDL語言) 版權(quán)信息
- ISBN:9787302469414
- 條形碼:9787302469414 ; 978-7-302-46941-4
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FPGA電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)-第2版-(VHDL語言) 本書特色
本書系統(tǒng)地論述了FPGA的設(shè)計(jì)方法,并給出了大量綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)例。全書共11章。第1章介紹FPGA電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法; 第2章介紹QuartusⅡ使用方法; 第3~7章介紹FPGA硬件描述語言VHDL的特點(diǎn)、VHDL語言中常用的數(shù)據(jù)、運(yùn)算符、順序描述語句和并行描述語句、時(shí)鐘信號描述、有限狀態(tài)機(jī)等基本概念和應(yīng)用; 第8章介紹門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路(與閻石主編的《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第4版)一致),并對其中的各種功能芯片以及基于VHDL與FPGA的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了講解; 第9章介紹FPGA外圍電路——集成運(yùn)算放大器及其各種應(yīng)用; 第10章和第11章給出了基于FPGA的綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例。 本書可作為高等院校電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)VHDL及FPGA的實(shí)踐指導(dǎo)書,也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考使用。
FPGA電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)-第2版-(VHDL語言) 內(nèi)容簡介
本書以項(xiàng)目開發(fā)為線索,系統(tǒng)地論述了FPGA項(xiàng)目設(shè)計(jì)的方法與實(shí)踐,給出了豐富的設(shè)計(jì)實(shí)例。全書主要內(nèi)容包括:? FPGA電子系統(tǒng)設(shè)計(jì):總體方案、印制電路板、安裝與調(diào)試、抗干擾與電磁兼容。? QUARTUSⅡ使用方法:編程、存儲、編譯、下載與仿真。? VHDL硬件描述語言:程序基本結(jié)構(gòu)、語法、順序描述語句、并行描述語句、 時(shí)鐘信號描述與有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)。? FPGA數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法與實(shí)例:門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路。? FPGA外圍電路設(shè)計(jì)方法與實(shí)例:各類集成運(yùn)算放大器典型電路、單電源供電的集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用與集成運(yùn)算放大器的綜合應(yīng)用。? FPGA小型數(shù)字系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)例:25個(gè)各類小型數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的案例。? FPGA綜合數(shù)字系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)例:24個(gè)各類綜合數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的案例。
FPGA電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)-第2版-(VHDL語言) 目錄
目錄
第1章FPGA電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
1.1電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1.1總體方案確定
1.1.2子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.2印制電路板設(shè)計(jì)
1.2.1準(zhǔn)備工作
1.2.2元器件布局與布線
1.2.3印制焊盤的尺寸及形狀
1.2.4印制導(dǎo)線的尺寸及形狀
1.2.5印制導(dǎo)線的抗干擾和屏蔽
1.2.6印制電路板的對外連接
1.2.7表面貼裝技術(shù)對印制板的要求
1.3電子系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
1.3.1電子系統(tǒng)的安裝
1.3.2元器件的引腳識別
1.3.3電子系統(tǒng)的調(diào)試
1.4電子系統(tǒng)抗干擾措施
1.4.1正確選擇器件
1.4.2正確分布元器件
1.4.3交流輸入電源增加電源濾波器
1.4.4施加屏蔽措施
1.4.5使用合理的接地方式
1.4.6電路加入濾波電容和補(bǔ)償電容
第2章FPGA設(shè)計(jì)軟件——QuartusⅡ及其使用方法
2.1編程存儲及編譯
2.2指定器件引腳及編譯
2.3下載
2.4存儲及編譯圖形描述(電路圖)
2.5掉電可存儲下載方法
第3章FPGA的硬件描述語言VHDL
3.1VHDL程序的特點(diǎn)
3.2VHDL程序的基本結(jié)構(gòu)
3.2.1庫說明
3.2.2實(shí)體說明
3.2.3結(jié)構(gòu)體說明
3.3VHDL的數(shù)據(jù)
3.3.1基本標(biāo)志符
3.3.2數(shù)據(jù)對象
3.3.3數(shù)據(jù)類型
3.4VHDL的表達(dá)式
3.4.1邏輯運(yùn)算符
3.4.2算術(shù)運(yùn)算符
3.4.3關(guān)系運(yùn)算符
3.4.4并置運(yùn)算符
3.4.5操作符的運(yùn)算優(yōu)先級
第4章VHDL的順序描述語句
4.1信號賦值語句和變量賦值語句
4.2if語句
4.3case語句
4.4for loop循環(huán)語句
4.5null語句
第5章VHDL的并行描述語句
5.1進(jìn)程語句
5.2并發(fā)信號賦值語句
5.3條件信號賦值語句
5.4選擇信號賦值語句
5.5元件例化語句
5.6生成語句
第6章VHDL的時(shí)鐘信號描述方法
6.1時(shí)鐘信號的VHDL描述方法
6.1.1時(shí)鐘邊沿的描述
6.1.2時(shí)序電路中進(jìn)程敏感信號是時(shí)鐘信號
6.2時(shí)序電路中復(fù)位信號的VHDL描述方法
6.2.1同步復(fù)位
6.2.2異步復(fù)位
第7章VHDL的有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)
7.1有限狀態(tài)機(jī)的基本概念
7.2一個(gè)Moore型有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)方法
第8章FPGA數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)例
8.1門電路FPGA設(shè)計(jì)
8.1.1與非門電路
8.1.2二輸入或非門電路
8.1.3二輸入異或門電路
8.1.4反向器門電路
8.1.5三態(tài)門電路
8.1.6單向總線緩沖器
8.1.7雙向總線緩沖器
8.2組合邏輯電路FPGA設(shè)計(jì)
8.2.1監(jiān)視交通信號燈工作狀態(tài)的邏輯電路
8.2.28線—3線編碼器
8.2.38線—3線優(yōu)先編碼器
8.2.4二—十進(jìn)制編碼器
8.2.5譯碼器(3線—8線)
8.2.6二—十進(jìn)制譯碼器
8.2.7BCD七段顯示譯碼器
8.2.8代碼轉(zhuǎn)換電路
8.2.9四選一數(shù)據(jù)選擇器
8.2.10八選一數(shù)據(jù)選擇器
8.2.114位全加器
8.2.128位加法器
8.2.13多位數(shù)值比較器
8.3觸發(fā)器FPGA設(shè)計(jì)
8.3.1RS觸發(fā)器
8.3.2主從JK觸發(fā)器
8.3.3D觸發(fā)器
8.4時(shí)序邏輯電路FPGA設(shè)計(jì)
8.4.1寄存器
8.4.2雙向移位寄存器
8.4.3串行輸入并行輸出移位寄存器
8.4.4循環(huán)移位寄存器
8.4.54位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器
8.4.6單時(shí)鐘同步十六進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器
8.4.7雙時(shí)鐘同步十六進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器
8.4.8同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
8.4.9單時(shí)鐘同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器
8.4.10異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器
8.4.11同步一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器
8.4.12同步二十九進(jìn)制計(jì)數(shù)器
8.4.13順序脈沖發(fā)生器
8.4.14序列信號發(fā)生器
8.4.15用狀態(tài)機(jī)方法設(shè)計(jì)十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器
8.4.16串行數(shù)據(jù)檢測器
8.4.17能自啟動(dòng)的七進(jìn)制計(jì)數(shù)器
8.4.18能自啟動(dòng)的三位環(huán)形計(jì)數(shù)器
8.4.19用狀態(tài)機(jī)方法設(shè)計(jì)十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器
第9章FPGA外圍電路——集成運(yùn)算放大器
9.1集成運(yùn)算放大器典型電路
9.1.1反相比例運(yùn)算電路
9.1.2同相比例運(yùn)算電路
9.1.3反相求和運(yùn)算電路
9.1.4同相求和運(yùn)算電路
9.1.5加減運(yùn)算電路
9.1.6積分運(yùn)算電路
9.1.7微分運(yùn)算電路
9.1.8壓控電壓源二階低通濾波器
9.1.9壓控電壓源二階高通濾波器
9.1.10RC橋式正弦振蕩電路
9.1.11方波發(fā)生電路
9.1.12方波和三角波發(fā)生電路
9.1.13過零比較器
9.1.14一般單限比較器
9.1.15滯回比較器
9.1.16窗口比較器
9.1.17精密整流電路
9.2單電源供電的集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用
9.2.1單電源集成運(yùn)放的放大電路
9.2.2單電源集成運(yùn)放的正弦波發(fā)生器
9.2.3單電源集成運(yùn)放的方波三角波發(fā)生器
9.2.4單電源集成運(yùn)放的低通濾波器
9.2.5單電源集成運(yùn)放的高通濾波器
9.2.6單電源集成運(yùn)放的比較器
9.2.7單電源比較器
9.2.8單電源比較器組成的窗口比較器
9.2.9高效率音頻功率放大器
9.2.10單電源集成運(yùn)放綜合設(shè)計(jì)
9.3集成運(yùn)算放大器的綜合應(yīng)用
9.3.1小信號功率放大器
9.3.2具有放大、濾波及繼電器控制的模擬信號檢測與控制系統(tǒng)
9.3.3具有放大、F/V轉(zhuǎn)換及繼電器控制的模擬信號頻率檢測與控制系統(tǒng)
9.3.4間歇正弦波控制路
9.3.5語音信號放大器
9.3.6程控放大器0~40dB
9.3.7寬帶放大器
9.3.8正弦交流電壓有效值控制的壓控振蕩電路
9.3.9電壓轉(zhuǎn)換恒定電流電路
9.3.10實(shí)用溫控器
9.3.11用熱釋電傳感器的報(bào)警電路
9.3.12基于PWM的LED調(diào)光電路
9.3.13具有放大、濾波器、計(jì)數(shù)功能的電子電路
第10章FPGA數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
10.1數(shù)字信號的發(fā)送和接收電路
10.2序列計(jì)數(shù)器
10.3設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)售郵票的控制電路
10.4數(shù)字鎖
10.5設(shè)計(jì)一個(gè)汽車尾燈的控制電路
10.6交通燈控制器
10.7雙十字路口交通燈控制器
10.816×16的點(diǎn)陣顯示設(shè)計(jì)
10.9乒乓球游戲機(jī)
10.10三層電梯控制器
10.11汽車停車場停車位顯示系統(tǒng)
10.12智力競賽搶答計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)
10.13出租車計(jì)費(fèi)器
10.14定時(shí)器
10.15秒表
10.16數(shù)字鐘
10.17數(shù)字頻率計(jì)
10.18電子琴電路設(shè)計(jì)
10.19《友誼地久天長》樂曲演奏電路設(shè)計(jì)
10.20寄存序列型信號發(fā)生器
10.21正負(fù)脈寬數(shù)控調(diào)制信號發(fā)生器設(shè)計(jì)
10.22智能函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)
10.23周期可調(diào)的多波形發(fā)生器
10.24模擬信號檢測
10.25數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)
第11章FPGA電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目
11.1項(xiàng)目1FPGA控制的數(shù)碼顯示電路
11.1.1設(shè)計(jì)要求
11.1.2設(shè)計(jì)分析
11.1.3顯示原理
11.1.4驅(qū)動(dòng)8位數(shù)碼管顯示電路框圖
11.1.5模塊及模塊功能
11.2項(xiàng)目2鍵盤控制電路
11.2.1設(shè)計(jì)要求
11.2.2設(shè)計(jì)分析
11.2.3設(shè)計(jì)思想與源程序
11.3項(xiàng)目3用8×8行共陰、列共陽雙色點(diǎn)陣發(fā)光器件顯示漢字
11.3.1設(shè)計(jì)要求
11.3.2設(shè)計(jì)分析
11.3.3器件及硬件電路
11.3.4設(shè)計(jì)軟件的思路及源程序
11.4項(xiàng)目4FPGA控制的數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換電路
11.4.1設(shè)計(jì)要求
11.4.2設(shè)計(jì)分析
11.4.3DAC0832轉(zhuǎn)換器
11.4.4數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換電路
11.4.5FPGA控制的數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換電路
11.5項(xiàng)目5FPGA控制的模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換0809的應(yīng)用
11.5.1設(shè)計(jì)要求
11.5.2設(shè)計(jì)分析
11.5.3ADC0809轉(zhuǎn)換器及其轉(zhuǎn)換電路
11.5.4FPGA控制的模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換電路
11.5.5用數(shù)碼管顯示模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電壓
11.5.6ADC0809轉(zhuǎn)換模擬輸入負(fù)電壓電路
11.6項(xiàng)目6數(shù)控式可逆步進(jìn)調(diào)壓直流穩(wěn)壓電源
11.6.1設(shè)計(jì)要求
11.6.2原理及硬件電路
11.6.3軟件設(shè)計(jì)思想及源程序
11.7項(xiàng)目7數(shù)控式直流電流源
11.7.1設(shè)計(jì)指標(biāo)及框圖
11.7.2硬件電路圖
11.7.3軟件設(shè)計(jì)思想及源程序
11.8項(xiàng)目8低頻數(shù)字式相位測量儀
11.8.1低頻數(shù)字式相位測量儀設(shè)計(jì)指標(biāo)及框圖
11.8.2移相網(wǎng)絡(luò)
11.8.3相位測量
11.9項(xiàng)目9多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
11.9.1設(shè)計(jì)內(nèi)容
11.9.2現(xiàn)場模擬信號產(chǎn)生器
11.9.38路數(shù)據(jù)采集器
11.9.4主控器
11.10項(xiàng)目10測量放大器
11.10.1測量放大器系統(tǒng)
11.10.2橋式電路
11.10.3信號變換放大器
11.10.4直流電壓放大器
11.10.5程控的直流電壓放大器
11.11項(xiàng)目11功率放大器
11.11.1設(shè)計(jì)任務(wù)
11.11.2功率放大器
11.11.3前置放大器
11.11.4系統(tǒng)測試
11.11.5自制穩(wěn)壓電源
11.11.6集成功率放大器
11.12項(xiàng)目12開關(guān)型穩(wěn)壓電源
11.12.1脈沖寬度調(diào)制電路MIC2194
11.12.2MC34060控制的串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源
11.13項(xiàng)目13程控濾波器
11.13.1設(shè)計(jì)要求
11.13.2設(shè)計(jì)框圖
11.13.3程控放大器
11.13.4程控低通濾波器
11.13.5程控高通濾波器
11.13.6程控濾波器的FPGA控制核心
11.14項(xiàng)目14信號發(fā)生器
11.14.1設(shè)計(jì)要求
11.14.2信號發(fā)生器的功能及其內(nèi)部接線
11.14.3信號發(fā)生器的FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)
11.14.4調(diào)用QuartusⅡ中的除法器件方法
11.15項(xiàng)目15交流電壓參數(shù)的測量
11.15.1設(shè)計(jì)要求
11.15.2給定的器件
11.15.3硬件電路
11.15.4軟件電路
11.16項(xiàng)目16寬帶放大器
11.16.1設(shè)計(jì)要求
11.16.2硬件電路
11.16.3軟件電路
11.17項(xiàng)目17高效率音頻功率放大器
11.17.1設(shè)計(jì)要求
11.17.2D類放大器的工作原理
11.17.3硬件電路
11.17.4軟件電路
11.18項(xiàng)目18數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)
11.18.1設(shè)計(jì)要求
11.18.2硬件電路
11.18.3軟件電路
11.19項(xiàng)目19數(shù)字式工頻有效值多用表
11.19.1硬件電路
11.19.2軟件電路
11.20項(xiàng)目20簡易電阻、電容和電感測量儀
11.20.1設(shè)計(jì)要求
11.20.2硬件電路
11.20.3軟件電路
11.21項(xiàng)目21數(shù)字幅頻均衡功率放大器
11.21.1設(shè)計(jì)要求
11.21.2設(shè)計(jì)框圖
11.21.3三級放大電路
11.21.4帶阻網(wǎng)絡(luò)
11.21.5低通濾波電路
11.21.6A/D轉(zhuǎn)換
11.21.7D/A轉(zhuǎn)換和功率放大器
11.21.8FPGA程序
11.22項(xiàng)目22紅外光通信裝置
11.22.1設(shè)計(jì)要求
11.22.2紅外光語音通信裝置
11.22.3紅外光溫度數(shù)字信號通信裝置
11.22.4紅外光通信裝置總結(jié)
11.23項(xiàng)目23數(shù)字頻率計(jì)
11.23.1設(shè)計(jì)要求
11.23.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和電路
11.23.3信號頻率測量
11.23.4時(shí)間間隔測量系統(tǒng)模塊
11.23.5占空比測量系統(tǒng)模塊
11.24項(xiàng)目24基于FPGA與nRF24L01的無線數(shù)據(jù)傳輸與應(yīng)用
11.24.1nRF24L01無線收發(fā)器
11.24.2nRF24L01無線收發(fā)器工作模式
11.24.3nRF24L01配置
11.24.4用FPGA對nRF24L01進(jìn)行配置
參考文獻(xiàn)
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巴金-再思錄
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【精裝繪本】畫給孩子的中國神話
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朝聞道
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我與地壇
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詩經(jīng)-先民的歌唱
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伯納黛特,你要去哪(2021新版)
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