本書是電子科技大學優秀教學成果。本書分為4部分：第1部分原理基礎篇從數字系統基本原理出發，介紹EDA設計原理、單片機設計原理與方法及基於mc8051處理器IP核的SOPC設計；第2部分套用篇介紹FPGA和單片機設計的開發環境、工具和流程；第3部分實踐篇介紹FPGA綜合實驗平台，給出EDA實驗和單片機實驗，提供綜合性實驗項目；第4部分信號處理篇介紹基於FPGA的DSP結構及設計方法、常用DSP模組、FIR濾波器、典型運算模組、設計型實驗題目。
基本介紹
- 書名：現代電子技術綜合實驗教程
- 作者：唐續
- ISBN：9787121193835
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2013-03-01
圖書內容,目 錄,
圖書內容
本書是電子科技大學優秀教學成果。本書分為4部分：第1部分原理基礎篇從數字系統基本原理出發，介紹EDA設計原理、單片機設計原理與方法及基於mc8051處理器IP核的SOPC設計；第2部分套用篇介紹FPGA和單片機設計的開發環境、工具和流程；第3部分實踐篇介紹FPGA綜合實驗平台，給出EDA實驗和單片機實驗，提供綜合性實驗項目；第4部分信號處理篇介紹基於FPGA的DSP結構及設計方法、常用DSP模組、FIR濾波器、典型運算模組、設計型實驗題目。
目 錄
前言
原理基礎篇
第1章 現代電子系統設計原理 2
1.1 現代電子設計技術概述 2
1.1.1 數字系統及其一般結構 2
1.1.2 數字系統設計的一般
過程 3
1.2 現代數字系統設計 3
1.2.1 基於PLD的EDA設計 4
1.2.2 基於MCU的設計 4
1.2.3 基於SOC和SOPC的設計 6
第2章 EDA技術及VHDL語言 9
2.1 EDA技術簡介 9
2.2 常用EDA軟體簡介 9
2.2.1 ISE簡介 9
2.2.2 Modelsim簡介 10
2.2.3 ChipScope 簡介 10
2.3 可程式邏輯器件簡介 11
2.3.1 可程式邏輯器件發展 11
2.3.2 FPGA概述 12
2.4 VHDL語言及其硬體邏輯描述
方法 14
2.4.1 VHDL的基本語言結構 14
2.4.2 庫（LIBRARY）和程式包
（PACKAGE） 15
2.4.3 實體（ENTITY） 16
2.4.4 結構體
（ARCHITECTURE） 17
2.4.5 配置
（CONFIGURATION） 19
2.4.6 VHDL的基本語言要素 19
2.4.7 VHDL的基本語句 27
2.4.8 基於VHDL的狀態機
設計 36
2.4.9 VHDL的描述風格 37
2.4.10 VHDL的測試基準 38
2.4.11 VHDL與EDA 38
2.4.12 VHDL特點總結 39
第3章 MCS-51原理及設計方法 40
3.1 MCS-51單片機簡介 40
3.1.1 MCS-51單片機的硬體
結構 40
3.1.2 MCS-51存儲器的結構 41
3.1.3 時鐘與時序 51
3.1.4 MCS-51的引腳 51
3.1.4 MCS-51的復位 52
3.1.6 MCS-51的擴展設計 53
3.2 MCS-51單片機的指令與編程 53
3.2.1 MCS-51單片機的指令
系統 53
3.3 Keil C51 58
3.3.1 Keil C51對ANSI C的
擴展 58
3.4 C51程式設計 64
3.4.1 C語言程式結構 64
3.4.2 使用C51的注意事項 67
第4章 基於MC8051核的SOPC 69
4.1 MC8051功能特點 69
4.2 MC8051結構與層次 69
4.3 硬體定製 71
4.3.1 並行I/O 口 71
4.3.2 定時器/計數器、串口和
中斷 72
4.3.3 可選擇的指令 72
4.3.4 其他說明 73
4.4 MC8051核的使用方法簡述 73
4.4.1 單片機方式 73
4.4.2 SOPC方式 73
套用實踐篇
第5章 實驗硬體平台 76
5.1 實驗平台功能特點 76
5.1.1 總體功能 76
5.2 核心板電路分析 76
5.2.1 核心板電路原理框圖 77
5.2.2 FPGA主晶片 78
5.2.3 時鐘電路 78
5.2.4 配置電路 79
5.2.5 存儲電路 81
5.2.6 電源電路 82
5.2.7 按鍵及LED電路 82
5.2.8 七段數碼管顯示電路 83
5.2.9 撥碼開關電路 83
5.2.10 FPGA的I/O分配 83
5.2.11 核心板與底板接口 84
5.3 底板電路分析 85
5.3.1 底板電源電路 86
5.3.2 蜂鳴器電路 87
5.3.3 液晶顯示電路 87
5.3.4 16×16 LED點陣電路 88
5.3.5 RS232串口電路 88
5.3.6 紅外通信電路 89
5.3.7 VGA接口電路 89
5.3.8 PS/2鍵盤和滑鼠接口
電路 90
5.3.9 串列D/A電路 90
5.3.10 串列A/D電路 91
5.3.11 實時時鐘電路 91
5.3.12 數字溫度感測器電路 92
5.3.13 擴展I/O電路 92
5.3.14 核心板與底板接口 92
5.3.15 底板跳線及接口 93
5.4 本章小結 94
第6章 基本EDA實驗 95
6.1 準備工作 95
6.2 實驗項目 95
6.2.1 LED驅動 95
6.2.2 LED流水燈 108
6.2.3 晶片內的邏輯分析儀
ChipScope 114
6.2.4 鍵控數碼管靜態顯示 121
6.2.5 數控分頻器 124
6.2.6 含異步清零和同步使能的
4位加法計數器 130
6.2.7 8位硬體加法器 132
6.2.8 VGA彩色信號顯示
控制器 134
6.2.9 LCD顯示驅動器 141
6.2.10 SRAM控制器 149
6.2.11 SPI接口FLASH模組
M25P16 154
6.2.12 通用異步收發器 167
6.2.13 紅外收發 174
6.2.14 D/A轉換晶片TLC5620的
控制 176
6.2.15 A/D轉換晶片TLC549的
控制 184
6.2.16 PS/2鍵盤驅動 189
6.2.17 PS/2滑鼠驅動 192
第7章 基本單片機實驗 197
7.1 單片機實驗準備工作 197
7.1.1 MC8051單片機定製與
封裝 197
7.1.2 MC8051單片機最小
系統 198
7.1.3 8051單片機系統安裝與
使用 200
7.1.4 實驗操作與例程使用 201
7.2 單片機實驗項目 201
7.2.1 點亮LED燈 201
7.2.2 簡單的定時 204
7.2.3 交流蜂鳴器 207
7.2.4 數碼管動態掃描顯示 208
7.2.5 加減計數器實驗 212
7.2.6 用PWM波控制LED
亮度 214
7.2.7 外部中斷 216
7.2.8 使用片外SRAM 217
7.2.9 16×16 LED點陣掃描
顯示 219
7.2.10 液晶顯示驅動 227
7.2.11 紅外收發 234
7.2.12 實時時鐘PCF8563 236
7.2.13 LM75A數字溫度計 249
7.2.14 TLC5620串列DAC 253
7.2.15 TLC549串列ADC 256
第8章 綜合實驗題目 259
8.1 實驗準備 259
8.1.1 SOPC設計方式 259
8.1.2 SOPC方式下的
MC8051 IP 260
8.1.3 MC8051中地址空間
安排 266
8.2 多功能數字時鐘 266
8.2.1 實驗背景 266
8.2.2 實驗目的 266
8.2.3 實驗任務 266
8.2.4 實驗要求 266
8.2.5 實驗指導 267
8.2.6 思考與練習 273
8.3 可遠程控制的簡易交通燈
系統 274
8.3.1 項目背景 274
8.3.2 實驗目的 274
8.3.3 實驗內容 274
8.3.4 實驗原理 274
8.3.5 思考與練習 283
8.4 頻率測量儀 283
8.4.1 實驗目的 283
8.4.2 實驗內容 283
8.4.3 實驗要求 283
8.4.4 實驗指導 283
8.4.5 思考與練習 290
8.5 相位測量儀 290
8.5.1 項目背景 290
8.5.2 實驗目的 290
8.5.3 實驗內容 290
8.5.4 實驗原理 291
8.5.5 實驗指導 293
8.5.6 思考與練習 297
8.6 打地鼠遊戲實驗 297
8.6.1 實驗背景 297
8.6.2 實驗目的 297
8.6.3 實驗任務 297
8.6.4 實驗要求 297
8.6.5 實驗指導 298
8.6.6 思考與練習 309
8.7 基於FPGA的語音錄製與回放
系統 309
8.7.1 實驗背景 309
8.7.2 實驗目的 309
8.7.3 實驗任務 309
8.7.4 實驗要求 310
8.7.5 實驗指導 310
8.7.6 思考與練習 313
8.8 基於LCD界面的電壓監測
系統 314
8.8.1 實驗背景 314
8.8.2 實驗目的 314
8.8.3 實驗任務 314
8.8.4 實驗要求 314
8.8.5 實驗指導 314
8.8.6 思考與練習 314
8.9 基於溫度檢測的監控系統 315
8.9.1 實驗背景 315
8.9.2 實驗目的 315
8.9.3 實驗任務 315
8.9.4 實驗要求 316
8.9.5 實驗指導 316
8.9.6 思考與練習 316
信號處理篇
第9章 數位訊號處理技術基礎 318
9.1 數位訊號處理概述 318
9.2 數位訊號處理系統的結構 318
9.3 基於FPGA的數位訊號處理 319
9.4 常用DSP模組及其IP核 319
9.4.1 快速傅立葉變換 320
9.4.2 FIR濾波器 324
9.4.3 CORDIC模組 341
第10章 設計實驗題目 344
10.1 音頻信號分析儀 344
10.1.1 實驗背景 344
10.1.2 實驗目的 344
10.1.3 實驗內容 344
10.1.4 實驗原理 344
10.1.5 實驗指導 345
10.1.6 系統誤差分析 351
10.1.7 實驗測試與結果 352
10.1.8 問題與思考 352
10.2 可調參數的FIR數字濾波器 352
10.2.1 實驗背景 352
10.2.2 實驗目的 353
10.2.3 實驗內容 353
10.2.4 實驗原理及指導 353
10.2.5 系統實現 356
10.2.6 系統測試 358
10.2.7 問題與思考 359
參考文獻 360
