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内容简介
本书以VHDL语言为蓝本，结合Quartus II软件，通过丰富的实例从实验、实践、实用的角度，详细叙述了FPGA在数字系统中的应用。本书共10章，主要内容包括FPGA硬件结构知识、VHDL语言编程基础、硬件开发工具Quartus II的使用、门电路设计与实现、常用组合逻辑电路的设计、常用时序逻辑电路与状态机的设计、FPGA的显示及键盘控制、FPGA在数字系统设计中的应用、FPGA在数字信号处理中的应用、宏功能模块与SOPC技术的应用。
目录
第1章 FPGA硬件结构知识
1.1 CPLD/FPGA概述
1.2 FPGA体系结构
1.2.1 FPGA基本结构
1.2.2 FPGA的结构特点
1.3 FPGA编程与配置
1.3.1 FPGA的下载接口
1.3.2 FPGA的JTAG在线配置
1.3.3 FPGA专用配置器件
1.3.4 使用单片机在线配置
1.3.5 使用CPLD配置FPGA
1.4 FPGA常用芯片与选用
1.4.1 FPGA常用芯片
1.4.2 FPGA器件的选用
第2章 VHDL语言编程基础
2.1 系统的表示方法和硬件描述语言特点
2.1.1 FPGA系统的VHDL表示方法
2.1.2 VHDL硬件描述语言特点
2.2 VHDL语言结构与要素
2.2.1 VHDL语言结构
2.2.2 VHDL语言要素
2.3 VHDL基本语句
2.3.1 VHDL顺序语句
2.3.2 VHDL并行语句
第3章 硬件开发工具Quartus II的使用
3.1 Quartus II软件综述
3.1.1 Quartus II软件的特点及其支持的器件
3.1.2 Quartus II软件工具及功能简介
3.1.3 Quartus II软件的用户界面
3.1.4 Quartus II支持文件类型
3.2 Quartus II软件开发流程
3.3 Quartus II的安装
3.4 Quartus II的使用
3.4.1 创建Quartus II项目
3.4.2 设计输入
3.4.3 项目配置及时序约束
3.4.4 编译
3.4.5 仿真
3.4.6 器件编程和配置
第4章 门电路设计与实现
4.1 基本门电路与组合门电路
4.1.1 基本门电路
4.1.2 组合逻辑门电路
4.2 三态门和总线缓冲器
4.2.1 三态门
4.2.2 单向总线缓冲器
4.2.3 双向总线缓冲器
第5章 常用组合逻辑电路的设计
5.1 编码器
5.1.1 普通编码器
5.1.2 优先编码器
5.2 译码器
5.2.1 二进制译码器
5.2.2 十进制译码器
5.2.3 七段译码器
5.3 数据选择器和数据分配器
5.3.1 数据选择器
5.3.2 数据分配器
5.4 数值比较器和奇偶校验器
5.4.1 数值比较器
5.4.2 奇偶校验器
5.5 运算器
5.5.1 加法器
5.5.2 减法器
5.5.3 乘法器
5.5.4 除法器
第6章 常用时序电路与状态机的设计
6.1 触发器
6.1.1 R-S触发器
6.1.2 D触发器
6.1.3 J-K触发器
6.1.4 T触发器
6.2 计数器
6.2.1 常用二进制计数器
6.2.2 可逆计数器
6.3 锁存器和寄存器
6.3.1 锁存器
6.3.2 基本寄存器
6.3.3 移位寄存器
6.4 存储器
6.4.1 ROM只读存储器
6.4.2 RAM随机存储器
6.4.3 FIFO存储器
6.4.4 LIFO存储器
6.5 分频器
6.5.1 偶数分频器
6.5.2 奇数分频器
6.5.3 2n分频器
6.5.4 占空比可调分频器
6.5.5 半整数分频器
6.5.6 数控分频器
6.6 状态机的设计
6.6.1 状态机的结构、分类及特点
6.6.2 一般状态机
6.6.3 Moore状态机
6.6.4 Mealy状态机
6.7 序列信号发生器与检测器
6.7.1 序列信号检测器的设计
6.7.2 m序列信号发生器的设计
6.7.3 计数型序列信号发生器的设计
第7章 FPGA的显示及键盘控制
7.1 LED广告灯设计
7.1.1 LED控制原理
7.