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高等學校電子信息類專業系列教材現代數字系統設計/基于Intel FPGA可編程邏輯器件與VHDL 版權信息
- ISBN：9787302553007
- 條形碼：9787302553007 ; 978-7-302-55300-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
高等學校電子信息類專業系列教材現代數字系統設計/基于Intel FPGA可編程邏輯器件與VHDL 本書特色
適讀人群 ：電子信息工程、通信工程、電子科學與技術等電子信息類專業學生和教師； 可編程邏輯器件開發的初學者和數字系統設計工程師本書修訂自遼寧省首批“十二五”普通高等教育本科省級規劃教材；詳細介紹基于VHDL和Quartus Prime開發的可編程邏輯器件；注重實踐；配套精美課件、學習建議、教學大綱和代碼文件。 （1）內容全面。詳細介紹基于VHDL和Quartus Prime開發的可編程邏輯器件。 （2）注重實踐。針對電子信息類學生的特點，以入門—基礎—理論—實踐為主線組織內容，力求理論與實踐相結合。 （3）資源豐富。包括精美課件、學習建議、教學大綱和代碼文件，提高學習效率。
高等學校電子信息類專業系列教材現代數字系統設計/基于Intel FPGA可編程邏輯器件與VHDL 內容簡介
本書從基礎、應用、實踐三個角度，詳細介紹了EDA技術概況、VHDL語言基本設計方法，Intel CPLD/FPGA介紹與應用、QuartusII的使用，書中所列實例多來自科研和教學實踐活動，注重內容的循序漸進性，且經過驗證。本書可作為工科高等院校電子信息類高年級本科生、專科生教材以及畢業設計參考資料，也可以作為相關專業研究生參考資料。
高等學校電子信息類專業系列教材現代數字系統設計/基于Intel FPGA可編程邏輯器件與VHDL 目錄
第1章 EDA技術概述 ……………… 1
1.1 ASIC綜述 1
1.2 電子設計自動化技術 ………… 3
1.2.1 EDA技術發展歷程 … 3
1.2.2 EDA技術主要內容 … 5
1.2.3 可編程邏輯器件 ……… 5
1.2.4 軟件開發工具 ………… 6
1.2.5 輸入方式 ……………… 7
1.2.6 相關廠商概述 ………… 7
1.3 數字系統的設計方法 ………… 8
1.3.1 Top-Down設計方法 … 8
1.3.2 數字系統設計的一般步驟 …………………… 9
1.3.3 IP核介紹 …………… 9
1.4 EDA技術的發展趨勢 ……… 11
1.4.1 可編程器件的發展趨勢 …………………… 11
1.4.2 開發工具的發展趨勢 11
1.4.3 輸入方式的發展趨勢 12
1.5 本章小結 … 13
第2章 CPLD/FPGA結構 ………… 14
2.1 可編程邏輯器件的基本結構及分類 ………………… 15
2.1.1 基本結構 …………… 15
2.1.2 PLD器件的分類 …… 16
2.2 低密度可編程邏輯器件 ……… 20
2.3 Intel公司的CPLD ………… 24
2.3.1 MAX 3000A器件 … 25
2.3.2 MAXⅡ器件 ………… 30
2.4 Intel公司的FPGA ………… 40
2.4.1 FPGA的優勢 ……… 41
2.4.2 Intel公司的FPGA器件的結構特點 ……… 41
2.5 Intel公司CPLD/FPGA編程和配置 ……………… 59
2.5.1 Intel公司的 USB-Blaster下載電纜 ……… 59
2.5.2 使用 USB-Blaster電纜時的三種配置模式 61
2.5.3 采用Intel公司的芯片進行配置 …………… 65
Ⅷ
2.6 本章小結 … 66
第3章 Quartus Prime軟件設計 … 67
3.1 使用Quartus Prime進行圖形化設計 ……………… 70
3.1.1 創建工作庫 ………… 71
3.1.2 利用工程向導創建工程 …………………… 71
3.1.3 圖形設計輸入 ……… 75
3.1.4 項目編譯 …………… 76
3.1.5 時序仿真 …………… 81
3.2 使用Quartus Prime進行 VHDL設計 …………… 83
3.2.1 VHDL文本輸入 …… 84
3.2.2 ModelSim-Altera介紹 85
3.2.3 TestBench編寫 …… 85
3.2.4 調用ModelSim-Altera RTL仿真 ………… 88
3.2.5 調用ModelSim-Altera 門級仿真 ………… 90
3.2.6 引腳分配 …………… 91
3.2.7 分析與綜合 ………… 92
3.2.8 布局與布線 ………… 92
3.2.9 器件編程 …………… 92
3.3 Quartus Prime的IP使用 …… 94
3.4 SignalTapⅡ邏輯分析儀的應用 …………………… 98
3.5 本章小結 101
第4章 VHDL基礎 ……………… 102
4.1 VHDL概述 ………………… 102
4.1.1 VHDL的起源 …… 102
4.1.2 VHDL的特點 …… 102
4.2 VHDL的基本結構 ………… 103
4.2.1 庫 103
4.2.2 程序包 ……………… 105
4.2.3 實體 ………………… 108
4.2.4 結構體 ……………… 110
4.2.5 配置 ………………… 112
4.3 VHDL的數據及文字規則 … 113
4.3.1 VHDL文字規則 … 113
4.3.2 VHDL數據對象 … 115
4.3.3 VHDL數據類型 … 118
4.3.4 VHDL類型轉換 … 124
4.4 VHDL操作符 ……………… 127
4.4.1 操作符種類 ………… 127
4.4.2 操作符的優先級 …… 128
4.4.3 邏輯操作符 ………… 128
4.4.4 關系操作符 ………… 128
4.4.5 算術操作符 ………… 129
4.5 VHDL順序語句 …………… 130
Ⅸ
4.5.1 賦值語句 …………… 131
4.5.2 流程控制語句 ……… 133
4.5.3 WAIT等待語句 …… 137
4.5.4 子程序調用語句 …… 138
4.5.5 返回語句 …………… 140
4.5.6 空操作語句 ………… 140
4.5.7 其他順序語句 ……… 141
4.6 VHDL并行語句 …………… 142
4.6.1 塊語句 ……………… 143
4.6.2 進程語句 …………… 145
4.6.3 并行過程調用語句 … 148
4.6.4 并行信號賦值語句 … 149
4.6.5 元件例化語句 ……… 151
4.6.6 生成語句 …………… 153
4.7 有限狀態機的設計 ………… 155
4.7.1 一般有限狀態機的設計 …………………… 156
4.7.2 Moore型有限狀態機的設計 ……………… 157
4.7.3 Mealy型有限狀態機的設計 ……………… 159
4.8 VHDL TestBench ………… 160
4.8.1 TestBench結構 …… 161
4.8.2 常用激勵信號的產生 166
4.9 本章小結 167
第5章 CPLD/FPGA應用實踐 … 168
5.1 常用組合邏輯電路的描述 … 168
5.1.1 非門電路的設計 …… 168
5.1.2 其他基本門電路的設計 …………………… 169
5.2 基本時序邏輯電路的 VHDL描述 ………………… 171
5.2.1 D觸發器的設計 …… 171
5.2.2 T觸發器的設計 …… 171
5.2.3 JK觸發器的設計 … 172
5.2.4 串行移位寄存器的設計 …………………… 173
5.2.5 分頻電路的設計 …… 174
5.3 常用算法 VHDL實現 ……… 175
5.3.1 流水線加法器的設計 175
5.3.2 8位乘法器的設計 … 177
5.3.3 4抽頭直接FIR濾波器的設計 …………… 179
5.3.4 IIR數字濾波器的設計 …………………… 180
5.4 TestBench中隨機數的設計 184
5.5 二進制頻移鍵控調制與解調的 VHDL實現 ……… 186
5.5.1 FSK調制的 VHDL實現 ………………… 186
5.5.2 FSK信號解調的 VHDL實現 …………… 188
5.6 基于DDS信號發生器的設計 189
5.6.1 DDS設計及原理 … 189
Ⅹ
5.6.2 FPGA內部的DDS模塊的設計與實現 … 190
5.6.3 仿真結果及說明 …… 194
5.7 SD卡驅動器設計 …………… 195
5.7.1 SD卡電路結構 …… 195
5.7.2 SD卡命令 ………… 197
5.7.3 SD卡數據讀取流程 198
5.7.4 SD卡數據讀取代碼說明 ………………… 199
5.8 SDRAM 控制器設計 ……… 208
5.8.1 SDRAM 引腳、命令和模式寄存器介紹 … 209
5.8.2 SDRAM 初始化 …… 211
5.8.3 SDRAM 讀寫操作 … 214
5.8.4 SDRAM 自動刷新時序 …………………… 220
5.8.5 SDRAM 控制器 …… 222
5.9 利用 VGA接口顯示SD卡圖像數據 ……………… 227
5.10 本章小結 229
第6章 DE-115平臺數字系統設計練習 ……………… 230
6.1 3線/8線譯碼器實驗 ……… 230
6.1.1 實驗目的 …………… 230
6.1.2 實驗說明 …………… 230
6.1.3 實驗要求 …………… 231
6.1.4 總結報告要求 ……… 231
6.2 BCD/七段顯示譯碼器實驗 … 231
6.2.1 實驗目的 …………… 231
6.2.2 實驗說明 …………… 231
6.2.3 實驗要求 …………… 232
6.2.4 總結報告要求 ……… 232
6.3 模擬74LS160計數器實驗 … 233
6.3.1 實驗目的 …………… 233
6.3.2 實驗說明 …………… 233
6.3.3 實驗要求 …………… 233
6.3.4 總結報告要求 ……… 233
6.4 多路彩燈控制器的設計 …… 234
6.4.1 實驗目的 …………… 234
6.4.2 實驗說明 …………… 235
6.4.3 實驗要求 …………… 235
6.4.4 總結報告要求 ……… 236
6.5 分頻器的設計 ……………… 236
6.5.1 實驗目的 …………… 236
6.5.2 實驗說明 …………… 237
6.5.3 實驗要求 …………… 237
6.5.4 總結報告要求 ……… 237
6.6 數字頻率計的設計 ………… 238
6.6.1 實驗目的 …………… 238
Ⅺ
6.6.2 實驗說明 …………… 239
6.6.3 實驗要求 …………… 239
6.6.4 總結報告要求 ……… 239
6.7 數字鐘的設計 ……………… 241
6.7.1 實驗目的 …………… 241
6.7.2 實驗說明 …………… 241
6.7.3 實驗要求 …………… 242
6.7.4 總結報告要求 ……… 242
6.8 正弦信號發生器 …………… 243
6.8.1 實驗目的 …………… 243
6.8.2 實驗說明 …………… 244
6.8.3 任意頻率信號發生器的實現原理 ………… 245
6.8.4 實驗要求 …………… 246
6.8.5 總結報告要求 ……… 246
6.9 數字電壓表的設計 ………… 247
6.9.1 實驗目的 …………… 247
6.9.2 實驗原理 …………… 247
6.9.3 實驗要求 …………… 249
6.9.4 總結報告要求 ……… 249
6.10 LCD1602控制器的設計 … 250
6.10.1 實驗目的 ………… 250
6.10.2 實驗原理 ………… 251
6.10.3 實驗要求 ………… 254
6.10.4 總結報告要求 …… 255
6.11 UART控制器的設計 …… 255
6.11.1 實驗目的 ………… 255
6.11.2 實驗原理 ………… 255
6.11.3 實驗要求 ………… 257
6.11.4 總結報告要求 …… 257
6.12 VGA控制器的設計 ……… 259
6.12.1 實驗目的 ………… 259
6.12.2 實驗原理 ………… 259
6.12.3 實驗要求 ………… 262
6.12.4 總結報告要求 …… 262
6.13 本章小結 263
第7章 DE2-115開發平臺 ……… 264
7.1 DE2-115平臺介紹 ………… 264
7.2 DE2-115主要應用電路介紹 265
7.2.1 FPGA芯片配置 …… 265
7.2.2 按鈕和撥動開關的使用 …………………… 266
7.2.3 LED的使用 ……… 268
7.2.4 七段數碼管的使用 … 269
7.2.5 時鐘電路的使用 …… 270
Ⅻ
7.2.6 LCD模塊的使用 … 270
7.2.7 VGA的使用 ……… 271
7.2.8 24bit音頻編解碼芯片的使用 …………… 272
7.2.9 RS232串口的使用 … 273
7.2.10 PS2的使用 ……… 273
7.2.11 千兆以太網的使用 274
7.2.12 TV解碼器的使用 276
7.2.13 USB的使用 ……… 277
7.2.14 IR模塊的使用 …… 278
7.2.15 SRAM 模塊的使用 279
7.2.16 SDRAM 的使用 … 280
7.2.17 Flash的使用 ……… 282
7.2.18 E2PROM 的使用 … 284
7.2.19 SD卡的使用 ……… 284
7.2.20 GPIO的使用 …… 285
7.3 本章小結 287
參考文獻 ………… 288
展開全部
高等學校電子信息類專業系列教材現代數字系統設計/基于Intel FPGA可編程邏輯器件與VHDL 作者簡介
孫延鵬教授，遼寧省高校優秀青年骨干教師，電子信息工程國j級特色專業負責人，遼寧省遙感應用協會常務理事。主要研究方向為電磁兼容、航空電子信息系統、雷達信號處理和嵌入式系統應用。主編EDA類教材兩部，其中遼寧省規劃教材一部發表論文40余篇，其中被SCI、EI、ISTP收錄30余篇。
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