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FPGA與SOPC設計教程:DE2-115實踐 版權信息
- ISBN：9787560649566
- 條形碼：9787560649566 ; 978-7-5606-4956-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
FPGA與SOPC設計教程:DE2-115實踐 本書特色
本書對國內高校中廣泛使用的臺灣友晶科技基于Cyclone Ⅳ E FPGA的DE2-115開發平臺硬件設計進行了較為詳細的分析，闡述了FPGA與SOPC的設計流程，并通過大量的練習詳細地介紹了如何在DE2-115平臺上進行從簡單到復雜的數字系統設計。
全書共分為7章。
第1章為DE2-115開發平臺及HDL簡介，介紹了DE2-115開發板、硬件描述語言及基本的EDA設計方法；
第2章為FPGA設計流程，介紹了FPGA設計的基本流程、ModelSim仿真和SignalTap Ⅱ嵌入式邏輯分析儀調試方法；
第3章為基于SOPC的嵌入式開發技術，介紹了SOPC設計技術；
第4章為DE2-115平臺應用；
第5章為基于DSP Builder的簡單DSP系統設計；
第6章和第7章介紹了基于DE2-115開發板的數字系統設計練習和“計算機組成原理”課程練習。本書對國內高校中廣泛使用的臺灣友晶科技基于Cyclone Ⅳ E FPGA的DE2-115開發平臺硬件設計進行了較為詳細的分析，闡述了FPGA與SOPC的設計流程，并通過大量的練習詳細地介紹了如何在DE2-115平臺上進行從簡單到復雜的數字系統設計。
全書共分為7章。
第1章為DE2-115開發平臺及HDL簡介，介紹了DE2-115開發板、硬件描述語言及基本的EDA設計方法；
第2章為FPGA設計流程，介紹了FPGA設計的基本流程、ModelSim仿真和SignalTap Ⅱ嵌入式邏輯分析儀調試方法；
第3章為基于SOPC的嵌入式開發技術，介紹了SOPC設計技術；
第4章為DE2-115平臺應用；
第5章為基于DSP Builder的簡單DSP系統設計；
第6章和第7章介紹了基于DE2-115開發板的數字系統設計練習和“計算機組成原理”課程練習。
本書對于EDA技術的介紹比較全面，結構安排由淺入深，可作為電子工程、通信工程、自動控制、電子科學與技術、電氣信息工程、微電子等專業？、本科及研究生數字電路與EDA相關課程的教材及教學參考書，也可作為數字電路設計人員和大規模集成電路設計工程師的參考書。
FPGA與SOPC設計教程:DE2-115實踐 內容簡介
本書對國內高校中廣泛使用的臺灣友晶科技基于Cyclone Ⅳ E FPGA的DE2-115開發平臺硬件設計進行了較為詳細的分析，闡述了FPGA與SOPC的設計流程，并通過大量的練習詳細地介紹了如何在DE2-115平臺上進行從簡單到復雜的數字系統設計。 全書共分為7章。第1章為DE2-115開發平臺及HDL簡介，介紹了DE2-115開發板、硬件描述語言及基本的EDA設計方法；第2章為FPGA設計流程，介紹了FPGA設計的基本流程、ModelSim仿真和SignalTap Ⅱ嵌入式邏輯分析儀調試方法；第3章為基于SOPC的嵌入式開發技術，介紹了SOPC設計技術；第4章為DE2-115平臺應用；第5章為基于DSP Builder的簡單DSP系統設計；第6章和第7章介紹了基于DE2-115開發板的數字系統設計練習和“計算機組成原理”課程練習。 本書對于EDA技術的介紹比較全面，結構安排由淺入深，可作為電子工程、通信工程、自動控制、電子科學與技術、電氣信息工程、微電子等專業？、本科及研究生數字電路與EDA相關課程的教材及教學參考書，也可作為數字電路設計人員和大規模集成電路設計工程師的參考書。
FPGA與SOPC設計教程:DE2-115實踐 目錄
第1章 DE2-115開發平臺及HDL簡介 1
1.1 硬件開發平臺簡介 1
1.1.1 Cyclone Ⅳ FPGA簡介 1
1.1.2 DE2-115 FPGA學習板簡介 5
1.1.3 DE2-115開發板應用 7
1.2 硬件描述語言簡介 28
1.2.1 VHDL簡介 29
1.2.2 Verilog HDL關鍵語法簡介 34
1.2.3 HDL的編程技術 36
第2章 FPGA設計流程 38
2.1 Quartus Ⅱ設計流程概述 38
2.2 Quartus Ⅱ 13.0軟件應用 40
2.2.1 創建新工程 40
2.2.2 建立原理圖編輯文件 42
2.2.3 建立文本編輯文件 55
2.2.4 建立存儲器編輯文件 57
2.2.5 設計實例 60
2.2.6 項目綜合 64
2.2.7 編譯器選項設置 65
2.2.8 引腳分配 72
2.2.9 編譯結果分析 74
2.2.10 程序下載編程 75
2.3 ModelSim-Altera 10.1d簡介 78
2.3.1 ModelSim軟件架構 78
2.3.2 ModelSim軟件仿真實例 78
2.4 FPGA調試工具SignalTap Ⅱ應用 82
2.4.1 在設計中嵌入SignalTap Ⅱ邏輯分析儀 83
2.4.2 使用SignalTap Ⅱ邏輯分析儀進行編程調試 89
2.4.3 查看SignalTap Ⅱ調試波形 89
第3章 基于SOPC的嵌入式開發技術 91
3.1 Qsys系統開發工具 91
3.1.1 Qsys與SOPC簡介 91
3.1.2 Qsys系統主要界面 92
3.2 Nios Ⅱ嵌入式軟核及開發工具介紹 96
3.2.1 Nios Ⅱ嵌入式處理器簡介 96
3.2.2 Nios Ⅱ嵌入式處理器軟硬件開發流程簡介 97
3.3 SOPC嵌入式系統設計實例 98
3.3.1 實例系統軟硬件需求分析與設計規劃 98
3.3.2 實例系統硬件部分設計 100
3.3.3 實例系統Nios Ⅱ嵌入式軟件設計 115
第4章 DE2-115平臺應用 126
4.1 DE2-115平臺內嵌的USB Blaster及FPGA配置 126
4.2 音頻編/解碼 127
4.2.1 音頻編/解碼硬件芯片WM8731 127
4.2.2 WM8731控制電路的實現 131
4.2.3 用WM8731 D/A轉換器產生正弦波 137
4.3 使用SDRAM及SRAM 146
4.3.1 在Qsys中使用SDRAM 146
4.3.2 在Qsys中使用SRAM 154
4.4 視頻D/A轉換器 158
4.4.1 ADV7123視頻D/A轉換器 159
4.4.2 VGA顯示器應用實例 162
4.5 用DE2-115平臺實現電視信號解碼 168
4.5.1 電視解碼原理 168
4.5.2 用DE2-115平臺實現電視接收機 172
4.6 網絡接口 188
4.6.1 88E1111硬件接口 188
4.6.2 利用88E1111設計千兆以太網 190
4.6.3 NicheStack TCP/IP協議棧及其應用 191
4.7 RS-232接口 199
4.8 DE2-115控制面板 204
4.8.1 安裝并初始化DE2-115控制面板 204
4.8.2 控制LED、七段數碼管和LCD顯示 205
4.8.3 SRAM/SDRAM/FLASH/EEPROM控制器和編輯器 206
4.8.4 USB/SD/PS設備狀態的監測 207
4.8.5 VGA顯示控制 209
4.8.6 RS-232通信 209
4.8.7 DE2-115控制面板的總體結構 210
4.9 DE2-115高級應用范例 210
4.9.1 DE2-115平臺出廠設置 211
4.9.2 PS/2鼠標 211
4.9.3 音樂錄制和回放 213
4.9.4 USB設備 215
4.9.5 USB畫筆 217
4.9.6 SD卡設備 218
4.9.7 SD卡音樂播放器 219
4.9.8 卡拉OK機 221
第5章 基于DSP Builder的簡單DSP系統設計 223
5.1 DSP Builder簡介 224
5.1.1 授權有效性驗證 224
5.1.2 DSP Builder設計流程 224
5.2 DSP Builder設計過程 226
5.2.1 創建MATLAB/Simulink設計模型 226
5.2.2 Simulink設計模型仿真 237
5.2.3 完成RTL仿真 238
5.3 用DSP Builder實現FIR濾波器 240
5.3.1 創建FIR濾波器MATLAB/Simulink設計模型文件 240
5.3.2 在Simulink中仿真并生成VHDL代碼 246
第6章 數字系統設計練習 249
6.1 開關、LED及多路復用器 249
6.1.1 將輸入/輸出器件連接到FPGA上 249
6.1.2 多路復用器 250
6.1.3 3位寬5選1多路復用器 251
6.1.4 用七段數碼管顯示簡單字符 252
6.1.5 循環顯示5個字符 252
6.1.6 循環顯示8個字符 254
6.2 二進制與BCD碼的轉換及顯示 255
6.3 無符號數乘法器 259
6.4 鎖存器與觸發器 261
6.4.1 RS鎖存器 261
6.4.2 D鎖存器 262
6.4.3 D觸發器 263
6.4.4 三種存儲單元 263
6.4.5 D觸發器的應用 264
6.5 計數器 264
6.6 時鐘與定時器 266
6.7 有限狀態機 267
6.7.1 One-hot編碼的FSM 267
6.7.2 二進制編碼的FSM 269
6.7.3 FSM實現序列檢測及模10計數器 272
6.7.4 移位寄存器結合FSM實現字符自動循環顯示 273
6.8 存儲器塊 274
6.8.1 用Quartus Ⅱ的LPM功能實現RAM 274
6.8.2 用Verilog實現RAM 277
6.8.3 FPGA片外RAM的使用 278
6.8.4 用LPM實現簡單雙口RAM 280
6.8.5 偽雙口RAM 282
6.8.6 用DE2-115控制面板查看并修改片外RAM的內容 284
6.9 簡單的處理器 284
6.9.1 實現一個簡單的處理器 285
6.9.2 為處理器增加程序存儲器 288
6.10 增強型處理器 290
第7章 “計算機組成原理”課程練習 294
7.1 一個簡單的計算機系統 295
7.2 程序控制輸入/輸出 298
7.3 子程序與堆棧 301
7.4 輪詢與中斷 304
7.4.1 建立一個包含計時器及JTAG UART的Nios Ⅱ系統 305
7.4.2 通過JTAG UART發送和接收數據 307
7.4.3 計時器中斷的使用 309
7.5 總線通信 310
7.5.1 實現外部總線橋及七段數碼管控制器 311
7.5.2 將SRAM控制器連接到外部總線上 317
7.5.3 通過外部總線將SRAM中的數據顯示到數碼管上 320
附錄A DE2-115原理圖 321
附錄B DE2-115平臺上EP4CE115F29C7的引腳分配表 346
參考文獻 352
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