微型計算機系統接口技術實驗教程-基於FPGA（第二版）

內容簡介

周悅芝董代潔編著清華大學出版社北京內容簡介本書採用基於Xilinx FPGA的計算機接口設計方法，使用普通邏輯贈雅良設計方式，即用VHDL硬體描述語言設計和採用SOPC的嵌入式方式設計接口。全書共兩料雅再部分，第一部分“實驗平台及基礎知識”共兩章，第1章介紹硬體開發平台的基本結構及各個接口的基本原理和連結方式，第2章介紹Xilinx公司ISE開發設計平台的使用方法、離線仿真和線上調試邏輯分析儀的使用方法及步驟。第二部分“實驗實例”共3章，其中第3、4章按照使用VHDL邏輯設計和SOPC方式設計分別介紹由簡單到複雜的接口設計案例，第5章介紹綜合設計案例，並在每個實驗案例的基礎上提出了實驗進階的要求。

本書是針對理工科本科生和研究生學習計算機接口技術的實驗用書，也適合於學習FPGA和硬體設計人員學習使用。

圖書目錄

第一部分實驗平台及基礎知識

第1章教學實驗硬體開發平台3

1.1實驗平台介紹3

1.2系統及接口功能介紹4

1.2.1電源和系統時鐘4

1.2.2配置5

1.2.3接口功能介紹6

第2章學習使用教學實驗軟體平台63

2.1軟體的介紹和安裝63

2.2Xilinx ISE Design Tools設計平台訓練67

2.2.1創建計數器工程67

2.2.2仿真行為模型（功能仿真）70

2.2.3下載和調試72

2.2.4用ChipScope線上邏輯分析儀觀察波形76

2.3Xilinx EDK嵌入式開發設計平台訓練82

2.3.1建立一個基本的SOPC系統82

2.3.2在基本系統基礎上添加一個系統給定的控制模組90

2.3.3設計一個接口控制模組並添加到系統中99

2.3.4在EDK下用ChipScope線上邏輯分析儀觀察波形123

第二部分實驗實例

第3章用VHDL設計接口133

3.17段數碼顯示秒表實驗133

3.1.1實驗目的及概述133

3.1.2硬體設計及實現133

3.1.3實驗138

3.2LCD顯示功能實驗138

3.2.1實驗目的及概述138

3.2.2硬體設計及實現138

3.2.3實驗142

3.3RS232接口設計142

3.3.1實驗目的及概述142

3.3.2硬體設計描述143

3.3.3實驗154

3.4SRAM輸入輸出接口實驗154

3.4.1實驗目的及概述154

3.4.2硬體設計描述155

3.4.3實驗172

3.5音頻接口實驗172

3.5.1實驗目的及概述172

3.5.2設計實現172

3.5.3實驗192

3.6VGA接口實驗192

3.6.1實驗目的及概述192

3.6.2硬體設計框架描述192

3.6.3設計實現194

3.6.4VGA接口VHDL原始碼201

3.6.5實驗214

3.7網路接口實驗214

3.7.1實驗目的及功能概述214

3.7.2設計的總體結構和功能214

3.7.3以太幀接收部分ethernet.vhd的設計217

3.7.4以太幀傳送部分ethernetsnd.vhd的設計219

3.7.5IP層接收模組設計225

3.7.6IP層傳送模組設計228

3.7.7IP層接收狼愉榜模組功能測試230

3.7.8SRAM讀寫接口模組sraminterface231

3.7.9整體功能測試232

3.7.10實驗233

3.8在ISE Design Tools平台上實現PCI Express接口233

3.8.1實驗目的及設計概述233

3.8.2Integrated Endpoint Block for PCI Express Core的基本描述234

3.8.3用Core Generator GUI產生和定製Core246

3.8.4可程式輸入輸出例程設計249

3.8.5根連線埠模型測試平台255

3.8.6調試連線埠259

3.8.7設計實現260

3.8.8實驗270

第4章用SOPC的方式設計接口271

4.1LCD顯示實驗271

4.1.1實驗目的及概述271

4.1.2LCD接口硬體的設計271

4.1.3LCD接口套用軟體的設計272

4.1.4實驗279

4.2SRAM輸入輸出實驗279

4.2.1實驗目的及概述279

4.2.2SRAM輸入輸出店疊良巴接口設計實現279

4.2.3實驗283

4.3PDIUSBD12 USB從設備接口實驗284

4.3.1實驗目的及概述284

4.3.2FPGA片內硬體設計285

4.3.3硬體設計測試民端288

4.3.4固件程蘭市捉鴉序設計291

4.3.5驅動程式和套用嘗簽茅程式的設計和調試294

4.3.6實驗296

4.4CY7C67300嵌入式USB主設備接口實驗298

4.4.1實驗目的及概述298

4.4.2FPGA片內設計299

4.4.3CY7C67300晶片固件設計319

4.4.4實驗操作步驟330

4.4.5實驗330

第5章綜合設計331

5.1USB及VGA接口設計331

5.1.1實驗目的及概述331

5.1.2實驗設計方案331

5.1.3實驗334

5.2音視頻播放綜合設計335

5.2.1實驗目的及概述335

5.2.2實驗設計方案335

5.2.3實驗340

5.3音頻播放、處理以及VGA動態顯示設計340

5.3.1實驗目的與概述340

5.3.2實驗設計方案341

5.3.3實驗343

5.4藍牙USB接口實驗344

5.4.1實驗目的及概述344

5.4.2藍牙協定及接口344

5.4.3總體方案介紹348

5.4.4實驗348

參考文獻349

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