FPGA數字系統設計與套用

內容簡介

本書內容包括FPGA的設計環境、設計流程和所使用的語言，QuartusⅡ集成開發環境，Modelsim仿真店凳組立，VHDL語言基礎，VHDL數據類型與運算操作符，VHDL的主要描述語句，利用FPGA進行程式設計的應殃趨用實例等。

本書有很多實例分析，這些實例大都是以特定的工程項目為依託，具有一定的借鑑價值，可以幫助讀者從系統角度理解FPGA的開發流程。

本書可作為高等院校計算機專業本、專科生的教材或教學參考書，也可以作為電子技術課程設計、電子設計大賽或數愚兵影字系統設計工程技術人員學習EDA 技術的參考書。

圖書目錄

第1章概述/001

1.1可程式邏輯器件001

1.2FPGA/CPLD的軟體開發工具002

1.3硬體描述語言002

1.3.1AHDL語言002

1.3.2VerilogHDL語言002

1.3.3VHDL語言003

1.4FPGA/CPLD的開發流程003

第2章QuartusⅡ集成開發環境/005

2.1QuartusⅡ界面概況005

2.2QuartusⅡ軟體開發流程006

2.2.1創建工程006

2.2.2原您想棕理圖輸入方式008

2.2.3文本輸入方式015

2.2.4波形仿真017

2.2.5引腳分配021

2.2.6編程下載龍肯煉021

2.3LPM參數化宏功能模組024

2.3.1LPM參數化宏功能模組定製管理器024

2.3.2LPM參數化宏功能模組的套用030

第3章仿真/034

3.1Modelsim簡介034

3.2安裝舟微詢034

3.3Modelsim仿真方法035

3.3.1前仿真035

3.3.2後仿真035

3.3.3Modelsim仿真的基本步驟036

3.3.4Modelsim的運行方嬸笑協乃式036

3.4Modelsim功能仿真036

3.4.1建立仿真工程038

3.4.2Altera仿真庫的編譯與映射039

3.4.3編譯HDL原始碼和Testbench041

3.4.4啟動仿真器並載入設計頂層042

3.4.5打開觀察視窗，添加信號044

3.4.6執行仿真045

3.5Modelsim時序仿真046

3.5.1仿真路徑設定046

3.5.2QuartusⅡ仿真環境設定047

3.5.3利用QuartusⅡ編譯源檔案048

3.5.4生成測試模板並編寫測試程式048

3.5.5執行仿真051

第4章VHDL語言基礎/054

4.1VHDL語言的特點054

4.2VHDL語言的程式結構055

4.3VHDL語言的庫055

4.4VHDL語言的程式包057

4.5VHDL語言的實體058

4.5.1實體說明058

4.5.2實體的類屬說明058

4.5.3實體的連線埠說明059

4.6VHDL語言的結構體060

4.7VHDL語言的配置062

第5章VHDL數據類型與運算操作符/065

5.1VHDL的基本語法規則065

5.2VHDL語言的數據對象066

5.2.1常量（CONSTANT）066

5.2.2變數（VARIABLE）066

5.2.3信號（SIGNAL）067

5.2.4檔案（FILES）068

5.3VHDL語言的數據類型068

5.3.1預定義的數據類型068

5.3.2用戶自定義數據類型071

5.3.3數據類型的轉換073

5.4VHDL語言的操作符075

5.4.1邏輯操作符076

5.4.2算術操作符076

5.4.3關係操作符077

第6章VHDL的主要描述語句/079

6.1順序描述語句079

6.1.1變數賦值語句079

6.1.2信號賦值語句080

6.1.3WAIT語句080

6.1.4IF語句082

6.1.5CASE語句085

6.1.6NULL語句087

6.1.7斷言（ASSERT)語句087

6.1.8LOOP語句088

6.1.9NEXT語句090

6.1.10EXIT語句091

6.2並發描述語句092

6.2.1進程語句092

6.2.2並發信號賦值語句093

6.2.3並發過程調用語句095

6.2.4塊（BLOCK）語句097

6.2.5元件例化語句098

6.2.6生成語句100

6.3屬性描述與定義語句102

第7章套用實例/111

7.1自動郵票售票機設計111

7.1.1自動郵票售票系統總體模組圖的設計111

7.1.2票價設定模組的設計112

7.1.3郵票類型選擇模組的設計113

7.1.4點陣票型顯示模組的設計116

7.1.5郵票類型選擇與票價設定模組的設計120

7.1.6郵票數量設定模組的設計121

7.1.7郵票購買模組的設計123

7.1.8數據轉換模組的設計126

7.1.9動態掃描模組的設計127

7.1.10數碼管顯示模組的設計128

7.1.11綜合設計129

7.2交通燈控制系統的設計130

7.2.1交通燈控制系統模組圖130

7.2.2控制模組設計130

7.2.3顯示模組設計135

7.2.4綜合設計139

7.3八路搶答器的設計140

7.3.1主持人控制模組141

7.3.2搶答信號鎖存模組142

7.3.3倒計時模組144

7.3.4二進制編碼轉BCD碼模組146

7.3.5掃描信號產生模組147

7.3.6數碼管位信號與段信號匹配模組147

7.3.7BCD碼轉七段碼模組148

7.3.8報警模組149

7.3.9綜合設計150

7.4數字頻率計VHDL程式與仿真151

7.5樂曲硬體演奏電路設計155

7.5.1頂層設計156

7.5.2音調產生模組157

7.5.3音調查詢158

7.5.4節拍和音符數據發生器模組159

7.5.5“梁祝”樂曲演奏數據160

7.6數控分頻器的設計161

7.7狀態機A/D採樣控制電路實現162

7.8比較器和D/A器件164

7.9ASK調製解調VHDL程式及仿真165

7.9.1ASK調製VHDL程式及仿真165

7.9.2ASK解調VHDL程式及仿真166

7.10FSK調製與解調VHDL程式及仿真167

7.10.1FSK調製VHDL程式及仿真167

7.10.2FSK解調方框圖及電路符號168

7.10.3FSK解調VHDL程式及仿真169

7.11多功能波形發生器VHDL程式與仿真171

參考文獻/178

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