FPGA设计与项目化开发实战

（1）本书内容由简单到复杂，从软件使用到Verilog语言语法语句，设计例程深入浅出，满足广大FPGA设计者的学习需求。实验例程是经过实验板验证通过，图文并茂展示真实地展示给读者，经得起推敲，避免误导读者。（2）硬件描述语言选择verilog HDL，因为现在很多人都用的是verilog，因为它与C语言更接近，入门更容易。美国和中国台湾地区逻辑电路设计和制造厂家大都以Verilog HDL 为主，中国大陆地区目前学习使用verilog的也很多。从学习的角度来看，Verilog HDL比较简单，也与C 语言较接近，容易掌握。从使用的角度，支持Verilog 硬件描述语言的半导体厂家也较支持VHDL 的多。

 

本书介绍了FPGA的发展及应用前景，基于Altera公司的FPGA开发芯片，介绍了Quartus Ⅱ软件和FPGA的开发使用流程，以及Verilog HDL的语法、语句等编程入门知识，同时，以项目化开发形式设计了数字电路基础实验、开发板基础实验、开发板进阶实验、通信系统实验、综合实验等FPGA开发例程。本书适合电子、通信、自动化等相关专业的本科生与研究生学习，以及从事FPGA开发、IC设计、PCB设计等相关职业的读者阅读参考。

无。

第1章FPGA概述/1

1.1可编程逻辑器件的发展史/1

1.2FPGA简介/2

1.3FPGA的特点及应用领域/3

1.4FPGA发展前景/5

第2章开发软件的安装与使用/7

2.1Quartus Ⅱ软件安装/7

2.2USBBlaster驱动安装/10

2.3Vivado软件介绍/12

2.4Vivado软件安装/13

2.5Vivado软件的使用/15

第3章FPGA原理和结构/22

3.1FPGA技术原理/22

3.2FPGA芯片结构/23

3.3软核、硬核及固核的概念/26

第4章FPGA的开发流程/27

4.1设计输入/27

4.2设计编译/32

4.3仿真验证/33

4.4引脚锁定/44

4.5下载调试验证/44

第5章FPGA开发板/48

5.1FPGA开发板简介/48

5.2FPGA开发板硬件资源详细配置/50

5.3FPGA开发板硬件原理图/51

第6章Verilog HDL基础知识/65

6.1Verilog HDL设计模块的基本结构/65

6.2Verilog HDL的词法/70

6.3Verilog HDL的语句/80

6.4不同抽象级别的Verilog HDL模型/105

6.5Verilog HDL设计流程/113

6.6Verilog HDL仿真/116

6.7代码编写规范/122

第7章数字电路基础实验/125

7.1分频器的设计及其Quartus Ⅱ仿真/125

7.2计数器的设计及其波形仿真/130

7.3D触发器的设计及其波形仿真/132

7.4三态门的设计及其波形仿真/133

7.58-3编码器的设计及其波形仿真/134

7.68-3优先编码器的设计及其功能仿真/136

7.73-8译码器的设计及其功能仿真/139

7.8移位寄存器/141

7.9多路选择器的设计及其功能仿真/142

7.10串行加法器的设计及其功能仿真/144

7.11简单运算单元的设计及功能仿真/144

第8章开发板基础实验/147

8.1LED流水灯/147

8.2按键消抖/152

8.3PWM 控制LED的亮暗/156

8.4数码管的动态显示/160

8.5秒表数码管显示/163

8.6时钟数码管显示/169

8.7频率计的设计/174

8.8蜂鸣器音乐播放器/181

8.9按键计数器/185

8.10串口通信/187

8.11LCD1602 显示/196

8.12DDS与嵌入式逻辑分析仪的调用/206

8.13步进电动机控制实验/217

8.14矩阵键盘控制实验/224

8.15旋转编码开关实验/235

第9章宏功能模块的使用/240

9.1PLL的使用/240

9.2FIFO 的使用/244

9.3RAM 的使用/246

9.4乘法器的使用/250

第10章开发板进阶实验/252

10.1AD_TLC549 采集电压表/252

10.2DA_TLC5615 电压输出/259

10.3IIC协议与AT24C02读写实验/266

10.4VGA显示控制/280

10.5LCD12864 显示字符/288

10.6LCD12864 显示图形/296

10.7红外遥控接收解码/305

10.8DS18B20温度采集/313

10.9超声波测距/319

10.10PCF8563实时时钟设计/324

10.11LM75A温度采集/333

10.12DS1302实时时钟/344

第11章基于FPGA的通信系统实验/359

11.1伪随机信号发生器/359

11.22ASK调制/360

11.32FSK调制/362

11.42PSK调制/363

11.52DPSK调制/365

第12章综合实验/368

12.1基于 DDS 的任意波形发生器/368

12.2基于 FPGA 的出租车计费器设计/369

12.3基于 FPGA 的交通灯设计/374

12.4基于FPGA的通信信号源的设计/380

12.5SDRAM控制器设计/382

第13章学习FPGA技术总结/408 

“FPGA”为何物？如果“ FPGA”对我们来说是一片空白，可以说是一张白纸，任凭我们在上面挥毫泼墨，那么，只要我们的想象够丰富、基础够扎实，我们一定会绘出属于自己的一片蓝图。为什么将本书名定为《FPGA设计与项目化开发实战》？那是因为编者回顾自己的学习之路，发现自己曾经缺乏一些连贯的学习资料和系统的学习方法，为了让更多的人少走弯路而积累总结了很多资料，希望通过一个个简单的例子以点带面，让读者逐步掌握 FPGA 的设计要领，并通过综合实战将理论与 FPGA 的硬件实现相结合。本书不仅仅是实验手册，更是理论与实践相结合的 FPGA 设计手册，图文并茂，有助于读者一步步走好FPGA 设计之路。本书主要讲解FPGA的开发流程和程序设计，以一款资源丰富的FPGA开发板为例，介绍FPGA内部结构和设计流程，讲解及FPGA开发板的硬件配置Verilog HDL硬件描述语言的基础知识，，重点是第7章到第12章的实例程序，由简单到复杂，*后附上FPGA设计心得。本书适合电子、通信、自动化等相关专业的本科生与研究生，以及从事FPGA 开发、IC 设计、PCB 设计等相关职业的读者阅读参考。