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FPGA技术及应用
  • 李翠锦,朱济宇,钱雅楠,李成勇著 著
  • 出版社: 成都:西南交通大学出版社
  • ISBN:9787564358112
  • 出版时间:2017
  • 标注页数:232页
  • 文件大小:37MB
  • 文件页数:241页
  • 主题词:可编程序逻辑器件-系统设计

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图书目录

第1章 FPGA入门简介1

1.1 FPGA发展历程1

1.2 FPGA与ASIC、CPLD的区别3

1.2.1 FPGA与CPLD3

1.2.2 FPGA与CPLD3

1.3 FPGA工作原理4

1.3.1 FPGA的基本特点4

1.3.2 FPGA配置模式5

1.4 FPGA设计流程与设计方法5

1.4.1 关键步骤的实现6

1.4.2 自顶向下和自底向上8

1.4.3 基于IP核的设计8

1.5 主要FPGA/CPLD厂家9

1.6 FPGA的应用10

1.7 EAD技术10

1.8 本书的编排12

第2章 Verilog HDL的基础知识13

2.1 硬件描述语言(HDL)概述13

2.1.1 硬件描述语言的优越性13

2.1.2 硬件描述语言的发展历史14

2.1.3 HDL语言的主要特征14

2.1.4 Verilog HDL与VHDL的比较15

2.1.5 Verilog HDL设计流程及设计方法简介15

2.1.6 硬件描述语言新的发展17

2.2 程序结构17

2.3 词法习俗21

2.4 数据类型24

2.4.1 物理数据类型24

2.4.2 抽象数据类型24

2.5 运算符和表达式25

2.5.7 其他运算符30

2.5.8 运算符优先级排序31

2.6 控制结构32

2.6.1 选择结构32

2.6.2 重复结构33

2.7 其他语句35

2.8 任务和函数结构38

2.9 时序控制39

2.9.1 延迟控制39

2.9.2 事件40

2.9.3 等待语句41

2.9.4 延迟定义块42

第3章 设计验证44

3.1 验证综述44

3.1.1 验证的概念44

3.1.2 验证和测试45

3.1.3 自顶向下和自底向上的验证方法45

3.1.4 主要验证技术47

3.1.5 验证工具介绍49

3.1.6 验证计划和流程50

3.2 功能验证52

3.2.1 验证程序(testbench)的组成52

3.2.2 实用构造testbench技术58

3.3 基于断言的验证78

3.4 时序验证81

3.4.1 静态时序分析概述82

3.4.3 假路径和多周期路径89

第4章 Modelsim仿真软件93

4.1 Modelsim软件安装93

4.2 Modelsim仿真方法94

4.2.1 前仿真94

4.2.2 后仿真94

4.3 Modelsim仿真的基本步骤95

4.3.1 建立库95

4.3.2 编写与编译测试文件96

4.3.3 执行仿真99

4.4 Modelsim波形106

4.4.1 手动创建输入波形106

4.4.2 观察特定信号波形107

4.4.3 保存和导入波形文件108

4.4.4 Dataflow窗口观察信号波形108

第5章 Quartus综合工具110

5.1 基于Quartus II的系统设计流程110

5.2 计数器的Verilog HDL设计111

5.2.1 编辑设计文件111

5.2.2 创建工程113

5.2.3 编译前设置116

5.2.4 编译117

5.2.5 仿真119

5.2.6 引脚锁定123

5.2.7 编程下载124

第6章 可综合模型设计126

6.1 可综合代码的编码风格126

6.1.1 阻塞赋值和非阻塞赋值126

6.1.2 组合电路设计131

6.1.3 时序电路设计145

6.3.2 时序电路的建模149

6.2 亚稳态及其解决方法151

6.3 存储器的设计154

6.4 模块设计155

6.5 系统规范157

6.5.1 系统规范的内容157

第7章 有限状态机的设计160

7.1 有限状态机简介160

7.1.1 有限状态机的基本概念160

7.1.2 用Verilog语言描述显示的有限状态机161

7.2 两种状态机模型162

7.2.1 moore型红绿灯162

7.2.2 mealy型红绿灯166

7.3 深入理解状态机168

7.3.1 一段式状态机168

7.3.2 两段式状态机173

7.4 应用实例176

7.4.1 独热码状态机176

7.4.2 格雷码状态机180

第8章 FPGA系统设计实例184

8.1 项目一 出租车计费器184

8.1.1 项目设计目的184

8.1.2 项目设计功能描述184

8.1.3 项目实现要求184

8.1.4 项目设计思想和过程184

8.1.5 项目设计扩展190

8.2 项目二 智力抢答器190

8.2.1 项目设计目的190

8.2.2 项目设计要求190

8.2.3 项目设计思想和过程191

8.2.4 项目设计扩展198

8.3 项目三 点阵型显示198

8.3.1 项目设计目的198

8.3.2 项目设计要求199

8.3.3 项目设计思想和过程199

8.3.4 项目设计扩展204

8.4 项目四 自动售货机204

8.4.1 项目设计目的204

8.4.2 项目设计要求204

8.4.3 项目设计思想和过程205

8.4.4 项目设计扩展210

8.5 项目五 数字闹钟211

8.5.1 项目设计目的211

8.5.2 项目设计要求211

8.5.3 项目设计思想和过程211

8.5.4 项目设计扩展221

8.6 项目六 乒乓球游戏电路221

8.6.1 项目设计目的221

8.6.2 项目设计要求221

8.6.3 项目设计思想和过程221

8.6.4 项目设计扩展231

参考文献232

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