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基于VerilogHDL的FPGA技術及應用(微課版)

( 簡體 字)
作者:李翠錦,武麗莉,李金瓊,譚祥,趙軍,楊雄類別:1. -> 電子工程 -> FPGA
譯者:
出版社:清華大學出版社基于VerilogHDL的FPGA技術及應用(微課版) 3dWoo書號: 56109
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NT售價: 250

出版日:10/1/2022
頁數:250
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787302617891
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:

  FPGA(現場可編程門陣列)是一種大規模可編程邏輯器件,在當前的電子設計領域被廣泛應用。雖然FPGA芯片的成本較高,但是它給電子系統所帶來的不可限量的速度和帶寬,其在靈活性、小型性方面的優勢,越來越被追求高性能、偏重定制化需求的開發者所青睞。因此,在高校開設此門課程,可以適應電子設計專業的發展需要,對培養專業人才、強化學生實踐能力意義重大。
  本教材依托重慶市教委教研教改項目(項目編號:193297)、重慶市高等教育學會高等教育科學研究課題項目(項目編號:CQGJ19026A)和重慶工程學院校內教改重點項目(項目編號:JY2017201),按照OBE-CDIO工程教育創新模式,結合教育部“卓越工程師教育培養計劃”的實施原則,突出基本理論與實際應用相結合,通過合理安排教材內容,在保證基礎理論知識的前提下,兼顧傳統設計方法與軟硬件化設計方法、單元電路與系統設計的關系。本書中的實驗依托北京百科榮創EDA/SOPC綜合實驗開發系統,以Altera公司CycloneIV E系列的FPGA為核心芯片。
  全書共8章。第1章FPGA入門簡介,講述可編程器件的一些基本概念、主要應用領域、相比傳統技術的優勢及開發流程。第2章FPGA設計開發工具,介紹Modelsim仿真軟件和Quartus?II綜合軟件的安裝流程及使用方法。第3章Verilog HDL的基礎知識,介紹使用最廣泛的Verilog語言的基本語法及使用方法。第4章設計驗證——Testbench,講述如何驗證所設計電路的正確性。第5章可綜合模型設計,介紹優良的代碼書寫規范和風格。第6章有限狀態機的設計,使用兩個實例著重介紹時序設計的應用。第7章基于Verilog HDL的FPGA系統設計實例,通過6個項目來展示FPGA的設計流程及在線調試方法。第8章基于SOPC的FPGA系統設計實例,通過4個項目講述SOPC使用方法及設計流程。
  本書由重慶工程學院李翠錦組織編寫,何世彪統稿和審校,李翠錦、武麗莉、李金瓊主編,譚祥、趙軍、楊雄參于編寫。另外,在本書的編寫過程中,得到了何世彪教授的大力支持,他為本書提出了許多寶貴意見,在此表示感謝。
  由于編者水平有限,書中難免存在缺點和疏漏,懇請各位專家和讀者批評指正。

   編 者
內容簡介:

《基于VerilogHDL的FPGA技術及應用(微課版)》在內容上吸收了近些年來的**理論研究成果,系統地介紹了硬件描述語言Verilog HDL以及數字系統設計的相關知識。
《基于VerilogHDL的FPGA技術及應用(微課版)》共分為8章,內容包括FPGA入門簡介、FPGA設計開發工具、Verilog HDL的基礎知識、設計驗證、可綜合模型設計、有限狀態機的設計、基于Verilog HDL的FPGA系統設計實例和基于SOPC的FPGA系統設計實例。
《基于VerilogHDL的FPGA技術及應用(微課版)》以應用為主,突出實踐性,結構嚴謹,使學生在掌握專業理論知識的同時,提高FPGA設計分析與操作的實際技能。
《基于VerilogHDL的FPGA技術及應用(微課版)》可以作為高等院校電子信息類專業的高年級本科生教程,也可以作為電子設計從業者的參考書。
目錄:

第1章FPGA入門簡介 1
1.1FPGA發展歷程 2
1.2FPGA與ASIC、CPLD的區別 3
1.2.1FPGA與ASIC 3
1.2.2FPGA與CPLD 4
1.3FPGA工作原理 5
1.3.1FPGA的基本特點 5
1.3.2FPGA的配置模式 6
1.4FPGA設計流程與設計方法 6
1.4.1關鍵步驟的實現 7
1.4.2自頂向下和自底向上 9
1.4.3基于IP核的設計 10
1.5主要FPGA/CPLD廠家 10
1.6FPGA的應用 11
1.7EDA技術 13
1.8本書的編排 15
思考題 15
第2章FPGA設計開發工具 17
2.1Modelsim軟件使用方法 18
2.1.1Modelsim軟件安裝 18
2.1.2Modelsim仿真方法 19
2.1.3Modelsim仿真步驟 19
2.1.4Modelsim仿真波形 27
2.2Quartus?II軟件使用方法 30
2.2.1Quartus?II設計流程 30
2.2.2Quartus?II軟件安裝 30
2.2.3USB-Blaster驅動安裝 32
2.2.4Quartus?II設計步驟 35
思考題 48
第3章VerilogHDL的基礎知識 49
3.1硬件描述語言(HDL)綜述 50
3.1.1硬件描述語言的優越性 50
3.1.2硬件描述語言的發展歷史 51
3.1.3HDL語言的主要特征 51
3.1.4VerilogHDL與VHDL的
比較 52
3.1.5VerilogHDL設計流程及
設計方法簡介 52
3.1.6硬件描述語言新的發展 53
3.2程序基本結構 54
3.3詞法習俗 56
3.4數據類型 59
3.4.1常量 59
3.4.2變量 59
3.5運算符 62
3.5.1算術運算符 62
3.5.2關系運算符 63
3.5.3等式運算符 64
3.5.4邏輯運算符 64
3.5.5位運算符 65
3.5.6縮減運算符 66
3.5.7移位運算符 66
3.5.8條件運算符 67
3.5.9位并接運算符 68
3.6描述語句 68
3.6.1賦值語句 68
3.6.2條件語句 70
3.6.3循環語句 75
3.6.4邏輯門描述語句 77
3.7任務和函數結構 78
3.8時序控制 79
3.8.1延遲控制 79
3.8.2事件控制 80
3.8.3等待語句 81
3.8.4延遲定義塊 82
思考題 82
第4章設計驗證——Testbench 85
4.1驗證綜述 86
4.1.1驗證概念 86
4.1.2驗證方法 86
4.1.3驗證工具 90
4.1.4驗證流程 91
4.2功能驗證 93
4.2.1Testbench基本結構 93
4.2.2自動生成Testbench 96
4.2.3Testbench編寫方法 98
4.2.4激勵信號的產生 110
4.3基于斷言的驗證 113
4.4Modelsim驗證實例 115
思考題 118
第5章可綜合模型設計 119
5.1阻塞賦值和非阻塞賦值 120
5.2觸發器電路設計 124
5.2.1時序電路概念 124
5.2.2D觸發器 124
5.3計數器電路設計 127
5.3.1基本同步計數器 127
5.3.2具有復位端口的計數器 128
5.3.3具有置數端口的計數器 130
5.4存儲器電路設計 131
5.4.1存儲器定義 131
5.4.2ROM(只讀存儲器) 131
5.4.3RAM(隨機存儲器) 132
5.4.4FIFO存儲器 133
5.5層次化設計 134
5.5.1元件例化 134
5.5.2模塊劃分 137
5.6可綜合模型設計風格 140
5.6.1組合電路設計應注意問題 140
5.6.2時序電路設計的基本概念 142
5.6.3時序電路設計應注意問題 146
5.6.4亞穩態及其解決方法 149
5.7系統規范 151
思考題 152
第6章有限狀態機的設計 155
6.1有限狀態機簡介 156
6.2兩種狀態機模型 158
6.2.1Moore型紅綠燈 158
6.2.2Mealy型紅綠燈 161
6.3深入理解狀態機 163
6.3.1一段式狀態機 163
6.3.2兩段式狀態機 167
6.4應用實例 169
6.4.1獨熱碼狀態機 169
6.4.2格雷碼狀態機 173
思考題 175
第7章基于VerilogHDL的FPGA
系統設計實例 177
7.1計數譯碼型流水燈設計 178
7.2交通燈控制電路設計 179
7.3智力搶答器設計 183
7.4點陣型顯示設計 190
7.5數字鬧鐘設計 194
7.6乒乓球游戲電路設計 202
思考題 210
第8章基于SOPC的FPGA系統設計
實例 211
8.1SOPC系統概述 212
8.2HELLO實驗 214
8.3流水燈實驗 235
8.4定時器實驗 243
8.5并行ADC與DAC實驗 246
思考題 250
序: