《數字電子技術與接口技術實驗教程》是2015年西安電子科技大學出版社出版的圖書，作者是寧改娣、金印彬、劉濤。
基本介紹
- 書名：數字電子技術與接口技術實驗教程
- 作者：寧改娣 金印彬 劉濤
- ISBN：978-7-5606-3010-6
- 定價：23.8元
- 出版社：西安電子科技大學出版社
- 出版時間：2015-01
內容簡介,目錄,
內容簡介
在傳統數字實船漏煉驗的基礎上，本書以Digilent公司的Basys2和Nexys3開發板為講您滲平台，將數字邏輯設計與硬體描述語言有機結合，內容延伸到微處理器體系結構，同時展示了如何用Verilog HDL和VHDL在FPGA上設計所學數字邏輯電路以及複雜數字系統。
本書不僅可作為高等學校電氣工程、計算機科學與技術、控制科學與工程、電子信息工程、生物醫學工程、機械設計製造及其自動化等專業的教材，也可作為數采檔字電路設計工程師和技術人員的參考書。
目錄
導 讀 1
第一部分 實驗硬體和軟體平台介紹
第1章 硬體開幾才整屑發平台介紹 10
1.1 Nexys3硬體平台簡介 10
1.2 Nexys3電源、時鐘及外圍接口電路 15
1.2.1 電源 15
1.2.2 時鐘 16
1.2.3 簡單頁刪愉外圍設備電路 17
1.2.4 Pmod連線器 19
1.2.5 VMODS子板 23
1.2.6* VHDC連線器 25
1.3 Nexys3存儲器及FPGA配置 25
1.3.1 Nexys3開發板上的存儲器 25
1.3.2 FPGA配置 28
1.4 Nexys3硬體平台測試 31
1.4.1 Nexys3出廠時的測試程式 31
1.4.2 使用Adept軟體測試Nexys3 31
1.5 Basys2硬體平台簡介 32
1.5.1 Basys2開發板資源簡介 33
1.5.2 Basys2電源、時鐘及簡單外圍設備介紹 34
1.5.3 Basys2 User Demo 38
參考文獻和相關網站 38
第2章 軟體平台介紹 40
2.1 計算機輔助設計軟體工具介紹 40
2.1.1 CAD流程簡介 40
2.1.2 各種軟體下載安裝和實驗準備 43
2.2 FPGA設計流程 46
2.2.1 綜合 48
2.2.2 實現 48
2.3 ISE軟體使厚坑牛用與FPGA設計實例 50
2.3.1 開發板的簡單外設實驗步驟 50
2.3.2 閱讀設計報告 59
2.4* 嵌入式系統開發 61
2.4.1 嵌入式開發套件EDK 62
2.4.2 嵌入式處理器簡介 62
2.5 硬體描述語言 65
2.5.1 VHDL簡介 67
2.5.2 Verilog HDL簡介 69
參考文獻和相關網站 71
第二部分 傳統數字電子技術實驗
第3章 傳統數字組拳府旬電路基礎實驗 74
3.1 傳統數字電路實驗過程簡介 74
3.1.1 電路連線及注意事項 74
3.1.2 通電和實驗 76
3.1.3 數字電路的故障查找和排除 77
3.2 集成邏輯門參數測試實驗 78
3.2.1 實驗目的 78
3.2.2 實驗思路和實驗前準備 78
3.2.3 實驗內容和步驟 80
3.2.4 實驗報告要求 83
3.2.5 實驗儀器及器件 83
3.3 集成邏輯門功能測試實驗 83
3.3.1 實驗目的 84
3.3.2 實驗思路和實驗前準備 84
3.3.3 實驗內容和步驟 85
3.3.4 實驗報告要求 87
3.3.5 實驗儀器及器件 87
3.4 基於中規模器件的數字鐘設計 87
3.4.1 實驗目的 87
3.4.2 實驗思路和實驗前準備 87
3.4.3 實驗內容和步驟 97
3.4.4 實驗報告要求 97
3.4.5 實驗儀器及器件 98
參考文獻和相關網站 98
第三部分 現代數字電子技術實驗
第4章 基於HDL的組合邏輯電路實驗 100
4.1 邏輯門實驗 100
4.1.1 實驗目的 100
4.1.2 實驗和預習內容 100
4.1.3 實驗步驟 101
4.2 比較器實驗 107
4.2.1 實驗和預習內容 107
4.2.2 實驗步驟 109
4.3 多路選擇器實驗 110
4.4 七段解碼器實驗 112
4.4.1 七段解碼器和數碼管基礎實驗 112
4.4.2 數碼管動態掃描顯示實驗 114
4.5 解碼器和編碼器實驗 121
4.5.1 解碼器實驗和預習內容 121
4.5.2 優先編碼器實驗和預習內容 123
4.6 加法器實驗 125
4.7 算術邏輯單元(ALU)實驗 127
參考文獻和相關網站 133
第5章 基於HDL的時序邏輯電路實驗 135
5.1 邊沿D觸發器實驗 135
5.2 計數器實驗 138
5.2.1 計數器簡介 138
5.2.2 計數器實驗和預習內容 139
5.3 暫存器和移位暫存器實驗 144
5.3.1 暫存器實驗和預習內容 144
5.3.2 移位暫存器實驗和預習內容 145
5.3.3 暫存器和簡單外設綜合實驗 150
5.4 串列序列檢測器設計 159
參考文獻和相關網站 160
第四部分 綜合實驗和接口實驗
第6章 數字鐘和頻率計設計 162
6.1 數字鐘設計 162
6.1.1 採用8421BCD碼計數的Verilog時鐘程式 162
6.1.2 採用模組化設計Verilog時鐘程式 166
6.1.3 採用狀態機設計動態數碼管顯示的時鐘VHDL程式 171
6.1.4 採用六十進制計時模組設計的VHDL時鐘程式 177
6.2 數字頻率計 183
6.2.1 VHDL語言設計的頻率計 183
6.2.2 用Verilog語言設計的頻率計 194
第7章 鍵盤和滑鼠接口實驗 201
7.1 PS/2接口 201
7.1.1 PS/2接口基本概念 201
7.1.2 PS/2設備傳送數據到PC的通信時序 202
7.1.3 PC傳送數據到PS/2設備的通信時序 203
7.2 PS/2鍵盤 205
7.2.1 PS/2鍵盤的編碼 205
7.2.2 PS/2鍵盤的命令集 206
7.2.3 FPGA實現鍵盤控制器 208
7.3 PS/2滑鼠 214
7.3.1 PS/2滑鼠及數據包 214
7.3.2 FPGA實現滑鼠控制器 216
第8章 VGA接口實驗 230
8.1 VGA顯示器工作原理和時序 230
8.1.1 基於VGA的顯示器工作原理 231
8.1.2 VGA控制器工作時序 232
8.2 VGA控制器設計 233
8.2.1 VGA控制器原理圖 233
8.2.2 VGA彩條信號顯示Verilog程式 234
8.2.3 VGA彩條信號顯示VHDL程式 237
8.2.4 VGA漢字顯示Verilog程式 240
8.2.5 VGA顯示VHDL程式 244
附錄A FPGA實驗預習報告模板 249
附錄B Basys2板電路原理圖 257
3.1.3 數字電路的故障查找和排除 77
3.2 集成邏輯門參數測試實驗 78
3.2.1 實驗目的 78
3.2.2 實驗思路和實驗前準備 78
3.2.3 實驗內容和步驟 80
3.2.4 實驗報告要求 83
3.2.5 實驗儀器及器件 83
3.3 集成邏輯門功能測試實驗 83
3.3.1 實驗目的 84
3.3.2 實驗思路和實驗前準備 84
3.3.3 實驗內容和步驟 85
3.3.4 實驗報告要求 87
3.3.5 實驗儀器及器件 87
3.4 基於中規模器件的數字鐘設計 87
3.4.1 實驗目的 87
3.4.2 實驗思路和實驗前準備 87
3.4.3 實驗內容和步驟 97
3.4.4 實驗報告要求 97
3.4.5 實驗儀器及器件 98
參考文獻和相關網站 98
第三部分 現代數字電子技術實驗
第4章 基於HDL的組合邏輯電路實驗 100
4.1 邏輯門實驗 100
4.1.1 實驗目的 100
4.1.2 實驗和預習內容 100
4.1.3 實驗步驟 101
4.2 比較器實驗 107
4.2.1 實驗和預習內容 107
4.2.2 實驗步驟 109
4.3 多路選擇器實驗 110
4.4 七段解碼器實驗 112
4.4.1 七段解碼器和數碼管基礎實驗 112
4.4.2 數碼管動態掃描顯示實驗 114
4.5 解碼器和編碼器實驗 121
4.5.1 解碼器實驗和預習內容 121
4.5.2 優先編碼器實驗和預習內容 123
4.6 加法器實驗 125
4.7 算術邏輯單元(ALU)實驗 127
參考文獻和相關網站 133
第5章 基於HDL的時序邏輯電路實驗 135
5.1 邊沿D觸發器實驗 135
5.2 計數器實驗 138
5.2.1 計數器簡介 138
5.2.2 計數器實驗和預習內容 139
5.3 暫存器和移位暫存器實驗 144
5.3.1 暫存器實驗和預習內容 144
5.3.2 移位暫存器實驗和預習內容 145
5.3.3 暫存器和簡單外設綜合實驗 150
5.4 串列序列檢測器設計 159
參考文獻和相關網站 160
第四部分 綜合實驗和接口實驗
第6章 數字鐘和頻率計設計 162
6.1 數字鐘設計 162
6.1.1 採用8421BCD碼計數的Verilog時鐘程式 162
6.1.2 採用模組化設計Verilog時鐘程式 166
6.1.3 採用狀態機設計動態數碼管顯示的時鐘VHDL程式 171
6.1.4 採用六十進制計時模組設計的VHDL時鐘程式 177
6.2 數字頻率計 183
6.2.1 VHDL語言設計的頻率計 183
6.2.2 用Verilog語言設計的頻率計 194
第7章 鍵盤和滑鼠接口實驗 201
7.1 PS/2接口 201
7.1.1 PS/2接口基本概念 201
7.1.2 PS/2設備傳送數據到PC的通信時序 202
7.1.3 PC傳送數據到PS/2設備的通信時序 203
7.2 PS/2鍵盤 205
7.2.1 PS/2鍵盤的編碼 205
7.2.2 PS/2鍵盤的命令集 206
7.2.3 FPGA實現鍵盤控制器 208
7.3 PS/2滑鼠 214
7.3.1 PS/2滑鼠及數據包 214
7.3.2 FPGA實現滑鼠控制器 216
第8章 VGA接口實驗 230
8.1 VGA顯示器工作原理和時序 230
8.1.1 基於VGA的顯示器工作原理 231
8.1.2 VGA控制器工作時序 232
8.2 VGA控制器設計 233
8.2.1 VGA控制器原理圖 233
8.2.2 VGA彩條信號顯示Verilog程式 234
8.2.3 VGA彩條信號顯示VHDL程式 237
8.2.4 VGA漢字顯示Verilog程式 240
8.2.5 VGA顯示VHDL程式 244
附錄A FPGA實驗預習報告模板 249
附錄B Basys2板電路原理圖 257
