勇敢的芯伴你玩轉 Altera FPGA

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勇敢的芯伴你玩轉 Altera FPGA

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內容描述

本書使用Altera公司的Cyclone Ⅳ FPGA器件，由淺入深地引領讀者從板級設計、基礎入門實例、FPGA片內資源應用實例和綜合進階實例等方面，玩轉FPGA邏輯設計。本書基於特定的FPGA實驗平臺，既有足夠的理論知識深度作支撐，也有豐富的例程供實踐學習，並且穿插了筆者在多年FPGA學習和開發過程中所積累的經驗和技巧。 無論對於希望快速掌握Verilog語言進行FPGA開發的初學者，還是希望快速掌握基於Altera Cyclone Ⅳ FPGA進行開發的設計者，本書都是很好的選擇。

目錄大綱

目錄
 
Contents
 
 
 
 
第1章FPGA開發入門
 
1.1FPGA基礎入門
 
1.2FPGA的優勢在哪裡
 
1.3FPGA應用領域
 
1.4FPGA開發流程
 
第2章實驗平臺“勇敢的芯”板級電路詳解
 
2.1板級電路整體架構
 
2.2電源電路
 
2.3復位與時鐘電路
 
2.3.1關於FPGA器件的時鐘
 
2.3.2關於FPGA器件的復位
 
2.3.3實驗平臺電路解析
 
2.4FPGA下載配置電路
 
2.5SRAM接口電路
 
2.6ADC/DAC芯片電路
 
2.7UART接口電路
 
2.8RTC接口電路
 
2.94×4矩陣按鍵電路
 
2.10VGA顯示接口電路
 
2.11蜂鳴器、流水燈、數碼管、撥碼開關電路
 
2.12超聲波接口、外擴LCD接口電路
 
第3章邏輯設計基礎
 
3.10和1——精彩世界由此開始
 
3.2錶面現象揭秘——邏輯關系
 
3.3內里本質探索——器件結構
 
 
第4章軟件安裝與配置
 
4.1軟件下載和license申請
 
4.2Quartus Ⅱ與ModelSimAltera的安裝
 
4.3文本編輯器Notepad++安裝
 
4.4QuartusⅡ中使用Notepad++的關聯設置
 
4.5USBBlaster的驅動安裝
 
4.5.1Windows XP系統USBBlaster安裝
 
4.5.2在Windows 7系統安裝USBBlaster
 
4.5.3在Windows 8系統安裝USBBlaster
 
4.6串口芯片驅動安裝
 
4.6.1驅動安裝
 
4.6.2設備識別
 
第5章Verilog語法概述
 
5．1語法學習的經驗之談
 
5．2可綜合的語法子集
 
5．3代碼風格與書寫規範
 
勇敢的芯伴你玩轉Altera FPGA
 
 
第6章基於模擬的第一個工程實例
 
6.1新建工程
 
6.2Verilog源碼文件創建與編輯
 
6.2.1Verilog源碼文件創建
 
6.2.2Verilog源碼文件編輯
 
6.3Verilog語法檢查
 
6.4ModelSim模擬驗證
 
6.4.1Quartus Ⅱ基本設置
 
6.4.2測試腳本創建與編輯
 
6.4.3測試腳本關聯設置
 
6.4.4調用ModelSim模擬
 
第7章基於板級調試的第二個工程實例
 
7.1PWM蜂鳴器驅動——功能概述
 
7.2PWM蜂鳴器驅動——引腳分配
 
7.3PWM蜂鳴器驅動——綜合、映射與配置文件產生
 
7.4Altera FPGA配置方式
 
7.4.1概述
 
7.4.2配置方式
 
7.5PWM蜂鳴器驅動——FPGA在線下載配置
 
7.6PWM蜂鳴器驅動——FPGA配置芯片固化
 
7.7PWM蜂鳴器驅動——復位與FPGA重配置功能
 
第8章基礎入門實例
 
8.1蜂鳴器開關實例
 
8.1.1功能簡介
 
8.1.2代碼解析
 
8.1.3打開工程
 
8.1.4下載配置操作
 
8.2流水燈實例
 
8.2.1功能簡介
 
8.2.2代碼解析
 
8.2.3下載配置
 
8.338解碼器實例
 
8.3.1功能簡介
 
8.3.2代碼解析
 
8.3.3板級調試
 
8.4按鍵消抖與LED開關實例
 
8.4.1按鍵消抖原理
 
8.4.2功能簡介
 
8.4.3代碼解析
 
8.4.5板級調試
 
8.5經典模式流水燈實例
 
8.5.1功能簡介
 
8.5.2代碼解析
 
8.5.3板級調試
 
8.6基於PLL分頻計數的LED閃爍實例
 
8.6.1PLL概述
 
8.6.2功能簡介
 
8.6.3新建IP核文件
 
8.6.4PLL配置
 
8.6.5模塊化設計概述
 
8.6.6模塊化設計實踐
 
8.6.7代碼解析
 
8.6.8板級調試
 
8.7數碼管驅動實例
 
8.7.1數碼管驅動原理
 
8.7.2功能概述
 
8.7.3代碼解析
 
8.7.4板級調試
 
8.8SRAM讀寫測試實例
 
8.8.1SRAM讀寫時序解讀
 
8.8.2功能簡介
 
8.8.3代碼解析
 
8.8.4模擬設置
 
8.8.5功能模擬
 
8.8.6FPGA在線配置
 
8.8.7觸發採樣波形
 
8.9UART loopback測試
 
8.9.1功能概述
 
8.9.2代碼解析
 
8.9.3板級調試
 
8.10VGA驅動ColorBar顯示實例
 
8.10.1VGA概述
 
8.10.2功能簡介
 
8.10.3代碼解析
 
8.10.4板級調試
 
8.11LCD基本驅動實例
 
8.11.1LCD驅動時序
 
8.11.2功能簡介
 
8.11.3代碼解析
 
8.11.4裝配
 
8.11.5板級調試
 
8.12LCD字符顯示驅動實例
 
8.12.1字符取模
 
8.12.2ROM初始化文檔創建
 
8.12.3新建源文件
 
8.12.4ROM配置
 
8.12.5功能簡介
 
8.12.6代碼解析
 
8.12.7板級調試
 
8.13矩陣按鍵掃描檢測實例
 
8.13.1鍵盤概述
 
8.13.2矩陣按鍵工作原理
 
8.13.3功能概述
 
8.13.4代碼解析
 
8.13.5RTL Viewer
 
8.13.6State Machine Viewer
 
8.13.7Technology Map Viewer
 
8.13.8板級調試
 
第9章FPGA片內資源應用實例
 
9.1基於SignalTap Ⅱ的超聲波測距調試實例
 
9.1.1超聲波測距原理
 
9.1.2功能簡介
 
9.1.3代碼解析
 
9.1.4硬件裝配
 
9.1.5SignalTap Ⅱ源文件創建
 
9.1.6SignalTap Ⅱ配置
 
9.1.7SignalTap Ⅱ調試
 
9.2FPGA片內ROM實例
 
9.2.1功能概述
 
9.2.2代碼解析
 
9.2.3ROM初始化文檔創建
 
9.2.4新建IP核源文件
 
9.2.5ROM配置
 
9.2.6功能模擬
 
9.2.7FPGA在線調試
 
9.3FPGA片內RAM實例
 
9.3.1功能概述
 
9.3.2代碼解析
 
9.3.3新建IP核源文件
 
9.3.4RAM配置
 
9.3.5功能模擬
 
9.3.6FPGA在線調試
 
9.4FPGA片內FIFO實例
 
9.4.1功能概述
 
9.4.2代碼解析
 
9.4.3新建IP核源文件
 
9.4.4FIFO配置
 
9.4.5功能模擬
 
9.4.6FPGA在線調試
 
9.5FPGA片內異步FIFO實例
 
9.5.1功能概述
 
9.5.2代碼解析
 
9.5.3新建IP核源文件
 
9.5.4FIFO配置
 
9.5.5功能模擬
 
9.5.6FPGA在線調試
 
9.6FPGA片內ROM、FIFO、RAM聯合實例
 
9.6.1功能概述
 
9.6.2代碼解析
 
9.6.3功能模擬
 
9.6.4FPGA在線調試
 
第10章綜合進階實例
 
10.1基於數碼管顯示的超聲波測距回響脈寬計數實例
 
10.1.1功能簡介
 
10.1.2代碼解析
 
10.1.3板級調試
 
10.2基於均值濾波處理的超聲波測距回響脈寬計數實例
 
10.2.1功能簡介
 
10.2.2濾波算法與實現
 
10.2.3代碼解析
 
10.2.4板級調試
 
10.3基於進制換算的超聲波測距結果顯示實例
 
10.3.1功能簡介
 
10.3.2距離計算公式實現
 
10.3.3進制換算實現
 
10.3.4代碼解析
 
10.3.5乘法器IP核創建、配置與例化
 
10.3.6除法器IP核創建、配置與例化
 
10.3.7板級調試
 
10.4倒車雷達實例
 
10.4.1應用背景
 
10.4.2功能簡介
 
10.4.3代碼解析
 
10.4.4板級調試
 
10.5基於SRAM批量讀寫的UART bulk測試實例
 
10.5.1功能概述
 
10.5.2代碼解析
 
10.5.3板級調試
 
10.6基於數碼管顯示的RTC讀取實例
 
10.6.1RTC芯片解析
 
10.6.2功能簡介
 
10.6.3代碼解析
 
10.6.4板級調試
 
10.7基於UART發送的RTC讀取實例
 
10.7.1功能簡介
 
10.7.2代碼解析
 
10.7.3板級調試
 
10.8基於UART收發的RTC讀寫實例
 
10.8.1功能簡介
 
10.8.2代碼解析
 
10.8.3板級調試
 
10.9基於UART控制的VGA多模式顯示實例
 
10.9.1功能簡介
 
10.9.2代碼解析
 
10.9.3板級調試
 
10.10基於LED顯示的D/A輸出驅動實例
 
10.10.1D/A芯片概述
 
10.10.2功能簡介
 
10.10.3代碼解析
 
10.10.4板級調試
 
10.11基於按鍵調整和數碼管顯示的D/A輸出實例
 
10.11.1功能簡介
 
10.11.2代碼解析
 
10.11.3板級調試
 
10.12波形發生器實例
 
10.12.1功能簡介
 
10.12.2代碼解析
 
10.12.3IP核CORDIC配置與例化
 
10.12.4板級調試
 
10.13基於數碼管顯示的A/D採集實例
 
10.13.1A/D芯片接口概述
 
10.13.2功能簡介
 
10.13.3代碼解析
 
10.13.4板級調試
 
10.14A/D和D/A聯合測試實例
 
10.14.1功能簡介
 
10.14.2代碼解析
 
10.14.3板級調試
 
10.15RTC時間的LCD顯示和UART設置實例
 
10.15.1功能簡介
 
10.15.2代碼解析
 
10.15.3板級調試
 
參考文獻