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詳細書籍分類

零點起飛學Xilinx FPGA

( 簡體 字)
作者:高敬鵬、武超群、白錦良類別:1. -> 電子工程 -> FPGA
譯者:
出版社:清華大學出版社零點起飛學Xilinx FPGA 3dWoo書號: 50860
詢問書籍請說出此書號!

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NT售價: 400

出版日:4/1/2019
頁數:320
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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(請先登入會員)
ISBN:9787302515944
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

  電子工業的飛速發展和電子計算機技術的廣泛應用,促進了電子設計自動化技術日新月異的發展。FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在可編程陣列邏輯(Programmable Logic Array,PAL)、通用陣列邏輯(Generic Array Logic,GAL)、復雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Devices,CPLD)等器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)領域中的一種半定制電路出現的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點,廣泛應用于航空、航天、汽車、造船、通用機械和電子等工業的各個領域。
  本書結合Verilog HDL硬件描述語言,以Xilinx公司的ISE 14.7和Model Technology公司的ModelSim作為FPGA軟件設計工具,詳細闡述了使用FPGA設計的方法和開發 過程。
  本書以ISE 14.7和ModelSim開發環境為背景,介紹FPGA產品開發的完整解決方案。全書共13章,主要內容包括FPGA系統設計基礎、ISE與ModelSim的安裝、ISE操作基礎、Verilog HDL語言概述、Verilog HDL程序結構、Verilog HDL語言基本要素、面向綜合的行為描述語句、可綜合狀態機開發、面向驗證和仿真的行為描述語句、系統任務和編譯預處理語句、Verilog HDL語言基礎程序設計、擴展接口設計和系統設計實例等,最后通過工程實例,將FPGA開發語言、開發思想和實際工程完美結合。
  為了使初學者迅速入門,提高對電子系統設計的興趣與愛好,并能在短時間內掌握電子系統設計開發的要點,作者在編寫過程中注重內容的選取,使本書具有以下特點。
  由淺入深,循序漸進:在內容編排上遵循由淺入深、由易到難的原則,將基礎知識與大量實例結合,使讀者可以邊學邊練。
  實例豐富,涉及面廣:提供了豐富的FPGA程序設計實例,內容涉及電子系統的多個領域。
  兼顧原理,注重實用:側重于實際應用,精煉理論講解內容。考慮到基本原理和基本應用一直是學習FPGA技術的基本要求,為了緊隨FPGA技術的發展,在編寫過程中作者注重知識的新穎性和實用性,因而在書中講解了ISE 14.7與ModelSim聯合仿真等內容。
  本書第1∼3章與第9∼12章由哈爾濱工程大學高敬鵬編寫,第4章、第5章由黑龍江大學的曹立文編寫,第6∼8章由黑龍江工程學院武超群編寫,第13章由北京航天長征飛行器研究所白錦良編寫。參加本書編寫工作的人員還有管殿柱、宋一兵、王獻紅、李文秋。
  
  感謝您選擇了本書,希望我們的努力對您的工作和學習有所幫助,也希望您把對本書的意見和建議告訴我們。
  
  零點工作室
  2019年1月
內容簡介:

《零點起飛學Xilinx FPGA》以三菱公司主流的FX系列PLC為對象講述PLC知識,全書分為三篇,基礎篇、提高篇和應用篇。 基礎篇包括PLC的基本概念、系統配置、內部資源、基本指令系統梯形圖程序設計、編程工具等;提高篇包括PLC的功能指令、系統設計方法通信功能等;應用篇包含工業機械實例、運動控制工程實例和過程控制工程實例。
《零點起飛學Xilinx FPGA》適合從事PLC設計的工程人員使用,也適合高校相關專業的學生選作教材使用。
目錄:

第1章FPGA系統設計基礎 1
1.1FPGA技術的發展歷史和動向 1
1.1.1FPGA技術的發展歷史 1
1.1.2FPGA技術的發展動向 2
1.2FPGA的典型應用領域 3
1.2.1數據采集和接口邏輯領域 3
1.2.2高性能數字信號處理領域 4
1.2.3其他應用領域 4
1.3FPGA的工藝結構 4
1.4典型的XilinxFPGA芯片 5
1.5FPGA芯片的應用 7
1.6工程項目中FPGA芯片的選擇策略和原則 8
1.6.1盡量選擇成熟的產品系列 8
1.6.2盡量選擇兼容性好的封裝 8
1.6.3盡量選擇一個公司的產品 9
1.7FPGA的設計流程 9
1.8思考與練習 11
第2章ISE與ModelSim的安裝 12
2.1ISE的安裝 12
2.2ModelSimSE的安裝與啟動 18
2.3ISE聯合ModelSim設置 22
2.4思考與練習 29
第3章ISE操作基礎 30
3.1ISE的基本使用方法 30
3.1.1新建工程 30
3.1.2新建HDL文件 32
3.1.3添加HDL文件 33
3.1.4新建原理圖設計 33
3.1.5在原理圖中調用模塊 34
3.1.6編輯原理圖 35
3.1.7用ConstraintsEditor設置約束 38
3.1.8使用XST進行綜合 39
3.1.9設計實現 42
3.1.10生成下載文件 44
3.1.11下載FPGA 45
3.2仿真驗證 47
3.2.1在ISE中仿真驗證 47
3.2.2在ISE中調用ModelSim 51
3.3COREGenerator的使用方法 56
3.3.1新建COREGenerator工程 56
3.3.2新建IP 59
3.3.3修改已有IP的參數 61
3.3.4在設計中例化IP 61
3.3.5選擇不同版本的IP 62
3.4流水燈實例 63
3.4.1硬件介紹 63
3.4.2創建工程 63
3.4.3編寫Verilog代碼 65
3.4.4UCF管腳約束 68
3.4.5編譯工程 70
3.4.6ISE仿真 70
3.4.7ModelSim仿真驗證 75
3.5思考與練習 80
第4章VerilogHDL語言概述 81
4.1VerilogHDL語言簡介 81
4.1.1硬件描述語言 81
4.1.2VerilogHDL語言的歷史 82
4.1.3VerilogHDL語言的能力 82
4.1.4VerilogHDL和VHDL語言的異同 83
4.1.5VerilogHDL和C語言的異同 83
4.2VerilogHDL語言的描述層次 84
4.2.1VerilogHDL語言描述能力綜述 84
4.2.2系統級和算法級建模 84
4.2.3RTL級建模 85
4.2.4門級和開關級建模 85
4.3基于VerilogHDL語言的FPGA開發流程 85
4.4VerilogHDL語言的可綜合與仿真特性 87
4.4.1VerilogHDL語句的可綜合性 88
4.4.2VerilogHDL語句的仿真特性說明 88
4.5VerilogHDL程序開發的必備知識 89
4.5.1數字的表示形式 89
4.5.2常用術語解釋 91
4.5.3VerilogHDL程序的優劣判斷指標 92
4.6VerilogHDL程序設計模式 93
4.6.1自頂向下的設計模式 93
4.6.2層次與模塊化模式 94
4.6.3IP核的重用 94
4.7思考與練習 98
第5章VerilogHDL程序結構 99
5.1程序模塊 99
5.1.1VerilogHDL模塊的概念 99
5.1.2模塊的基本結構 99
5.1.3端口聲明 101
5.2VerilogHDL的層次化設計 101
5.2.1VerilogHDL層次化設計的表現形式 101
5.2.2模塊例化 102
5.2.3參數映射 106
5.2.4在ISE中通過圖形化方式實現層次化設計 108
5.3VerilogHDL語言的描述形式 111
5.3.1結構描述形式 111
5.3.2行為描述形式 116
5.3.3混合設計模式 119
5.4思考與練習 120
第6章VerilogHDL語言的基本要素 121
6.1標志符與注釋 121
6.1.1標志符 121
6.1.2注釋 122
6.2數字與邏輯數值 122
6.2.1邏輯數值 122
6.2.2常量 122
6.2.3參數 124
6.3數據類型 124
6.3.1線網類型 124
6.3.2寄存器類型 128
6.4運算符和表達式 132
6.4.1賦值運算符 132
6.4.2算術運算符 134
6.4.3邏輯運算符 136
6.4.4關系運算符 137
6.4.5條件運算符 138
6.4.6位運算符 140
6.4.7拼接運算符 141
6.4.8移位運算符 141
6.4.9一元約簡運算符 142
6.5思考與練習 143
第7章面向綜合的行為描述語句 144
7.1觸發事件控制 144
7.1.1信號電平事件語句 144
7.1.2信號跳變沿事件語句 145
7.2條件語句 146
7.2.1if語句 146
7.2.2case語句 147
7.2.3條件語句的深入理解 150
7.3循環語句 152
7.3.1repeat語句 152
7.3.2while語句 153
7.3.3for語句 154
7.3.4循環語句的深入理解 156
7.4任務與函數 157
7.4.1task語句 157
7.4.2function語句 159
7.4.3深入理解任務和函數 160
7.5思考與練習 161
第8章可綜合狀態機開發 163
8.1狀態機的基本概念 163
8.1.1狀態機的工作原理及分類 163
8.1.2狀態機描述方式 164
8.1.3狀態機設計思想 166
8.2可綜合狀態機設計原則 166
8.2.1狀態機開發流程 167
8.2.2狀態編碼原則 167
8.2.3狀態機的容錯處理 168
8.2.4常用的設計準則 169
8.3狀態機的VerilogHDL實現 170
8.3.1狀態機實現綜述 170
8.3.2Moore狀態機開發實例 173
8.3.3Mealy狀態機開發實例 175
8.4思考與練習 177
第9章面向驗證和仿真的行為描述語句 178
9.1驗證與仿真概述 178
9.1.1代碼驗證與仿真概述 179
9.1.2測試平臺 179
9.1.3驗證測試方法論 181
9.1.4Testbench結構說明 185
9.2仿真程序執行原理 186
9.2.1VerilogHDL語義簡介 187
9.2.2VerilogHDL仿真原理 187
9.3延時控制語句 189
9.3.1延時控制的語法說明 189
9.3.2延時控制應用實例 189
9.4常用的行為仿真描述語句 192
9.4.1循環語句 192
9.4.2force和release語句 194
9.4.3wait語句 195
9.4.4事件控制語句 196
9.4.5task和function語句 197
9.4.6串行激勵與并行激勵語句 198
9.5用戶自定義元件 199
9.5.1UDP的定義與調用 199
9.5.2UDP應用實例 200
9.6仿真激勵的產生 202
9.6.1變量初始化 202
9.6.2時鐘信號的產生 205
9.6.3復位信號的產生 207
9.6.4數據信號的產生 208
9.6.5典型測試平臺模塊編寫實例 209
9.6.6關于仿真效率的說明 210
9.7思考與練習 210
第10章系統任務和編譯預處理語句 212
10.1系統任務語句 212
10.1.1輸出顯示任務 212
10.1.2文件輸入/輸出任務 218
10.1.3時間標度任務 222
10.1.4仿真控制任務 224
10.1.5仿真時間函數 224
10.1.6數字類型變換函數 226
10.1.7概率分布函數 226
10.2編譯預處理語句 228
10.2.1宏定義`define語句 228
10.2.2條件編譯`if語句 230
10.2.3文件包含`include語句 231
10.2.4時間尺度`timescale語句 233
10.2.5其他語句 234
10.3思考與練習 235
第11章VerilogHDL語言基礎 236
11.18-3編碼器 236
11.23-8譯碼器 237
11.3數據選擇器 238
11.4多位數值比較器 240
11.5全加器 241
11.6D觸發器 242
11.7寄存器 243
11.8雙向移位寄存器 244
11.9四位二進制加減法計數器 245
11.10順序脈沖發生器 247
11.11序列信號發生器 248
11.12思考與練習 249
第12章擴展接口設計 250
12.1數碼管顯示接口實驗 250
12.1.1數碼管顯示接口實驗內容與實驗目的 250
12.1.2數碼管顯示接口設計原理 251
12.1.3數碼管顯示接口設計方法 252
12.2LCD液晶顯示接口實驗 259
12.2.1LCD液晶顯示接口實驗內容與實驗目的 259
12.2.2LCD液晶顯示接口設計原理 259
12.2.3LCD液晶顯示接口設計方法 262
12.3VGA顯示接口實驗 267
12.3.1VGA顯示接口實驗內容與實驗目的 267
12.3.2VGA顯示接口實驗設計原理 268
12.3.3VGA顯示接口實驗設計方法 269
12.4RS-232C串行通信接口實驗 271
12.4.1RS-232C串行通信接口實驗內容與實驗目的 271
12.4.2RS-232C串行通信接口設計原理 271
12.4.3RS-232C串行通信接口設計方法 274
12.5思考與練習 279
第13章系統設計實例 280
13.1實時溫度采集系統 280
13.1.1實時溫度采集系統實驗內容與實驗目的 280
13.1.2實時溫度采集系統設計原理 280
13.1.3實時溫度采集系統設計方法 283
13.2實時紅外采集系統 299
13.2.1實時紅外采集系統實驗內容與實驗目的 299
13.2.2實時紅外采集系統設計原理 299
13.2.3實時紅外采集系統設計方法 301
13.3實時鍵盤采集系統 305
13.3.1實時鍵盤采集系統實驗內容與實驗目的 305
13.3.2實時鍵盤采集系統設計原理 306
13.3.3實時鍵盤采集系統設計方法 308
13.4思考與練習 320
序: