Verilog HDL 設計實例手冊

Verilog HDL 設計實例手冊

作者: 王金明 等
出版社: 電子工業
出版在: 2022-06-01
ISBN-13: 9787121437052
ISBN-10: 7121437058
總頁數: 340 頁





內容描述


本書以Intel的FPGA芯片為目標器件,以Quartus Prime、Platform Designer(PD)、Nios II-Eclipse為軟件工具,以Verilog HDL為設計語言,選擇C4_MB“口袋實驗板”為目標板,通過精選設計案例,詮釋用FPGA實現數字系統設計的思路與方法。本書的案例涵蓋常用的FPGA數字電路與系統,從復雜的邏輯設計和控制電路,到Nios II嵌入式處理器開發;從狀態機單步控制電路,到各種數學運算和並行處理系統;從通信和接口電路,到數字信號處理和復雜算法的實現,以及用FPGA驅動各種常用的I/O外設均有涉及。有的案例同時給出採用IP核和Verilog HDL編程兩種實現方案,以便於從不同的角度對兩種方案進行比較;有的設計案例來自大學生電子設計競賽的賽題,因此本書對參加電子設計競賽的學生和指導老師也具有參考價值。


目錄大綱


第1章 LED流水燈 1 1.1 任務與要求 1 1.2 原理與實現 1 1.2.1 流水燈控制器 1 1.2.2 引腳分配與鎖定 2 1.3 下載與驗證 7 1.3.1 JTAG編程下載 7 1.3.2 配置數據固化與離線運行 7 第2章 4×4矩陣鍵盤 11 2.1 任務與要求 11 2.2 原理與實現 11 2.3 下載與驗證 15 第3章 Hello World 17 3.1 任務與要求 17 3.2 原理與實現 17 3.2.1 硬件設計 17 3.2.2 軟件設計 25 3.3 下載與驗證 27 第4章 SOPC流水燈 30 4.1 任務與要求 30 4.2 基於NIOS II的SOPC設計流程 30 4.3 原理與實現 32 4.3.1 硬件設計 32 4.2.3 軟件設計 34 4.3 下載與驗證 36 第5章 SOPC控制RTC實時時鐘 37 5.1 任務與要求 37 5.2 原理與實現 37 5.2.1 硬件設計 38 5.2.2 軟件設計 47 5.3 下載與驗證 54 5.3.1 在線下載 54 5.3.2 程序固化 54 第6章 I2C接口讀/寫EEPROM 56 6.1 任務與要求 56 6.2 原理與實現 56 6.2.1 硬件設計 57 6.2.2 軟件設計 59 6.3 下載與驗證 61 第7章 SDRAM存取 62 7.1 任務與要求 62 7.2 原理與實現 62 7.2.1 硬件設計 63 7.2.2 軟件設計 72 7.3 下載與驗證 74 第8章 中斷控制 75 8.1 任務與要求 75 8.2 原理與實現 75 8.2.1 硬件設計 75 8.2.2 軟件設計 78 8.3 下載與驗證 80 第9章 SOPC定時器 81 9.1 任務與要求 81 9.2 原理與實現 81 9.2.1 硬件設計 82 9.2.2 軟件設計 84 9.3 下載與驗證 86 第10章 JTAG UART通信 87 10.1 任務與要求 87 10.2 原理與實現 87 10.2.1 硬件設計 87 10.2.2 軟件設計 89 10.3 下載與驗證 91 第11章 LCD顯示字符 92 11.1 任務與要求 92 11.2 原理與實現 92 11.3 下載與驗證 98 第12章 圖形點陣液晶顯示漢字 99 12.1 任務與要求 99 12.2 原理與實現 99 12.2.1 LCD12864B漢字圖形 點陣液晶 99 12.2.2 漢字圖形點陣液晶靜態 顯示 100 12.2.3 漢字圖形點陣液晶動態 顯示 103 第13章 TFT屏彩條顯示 105 13.1 任務與要求 105 13.2 原理與實現 105 13.2.1 TFT液晶屏 105 13.2.2 TFT液晶屏的驅動 108 13.3 下載與驗證 116 13.3.1 7寸TFT屏下載驗證 116 13.3.2 4.3寸TFT屏下載 驗證 118 第14章 TFT液晶屏圖像顯示 120 14.1 任務與要求 120 14.2 原理與實現 120 14.3 下載與驗證 127 第15章 TFT屏顯示漢字字符 128 15.1 任務與要求 128 15.2 原理與實現 128 15.3 下載與驗證 133 第16章 OV5640攝像頭的視頻採集與 TFT顯示 134 16.1 任務與要求 134 16.2 原理與實現 134 16.2.1 OV5640攝像頭模塊 134 16.2.2 視頻採集與顯示 137 16.3 下載與驗證 153 第17章 TFT彩色顯示轉換灰度顯示 156 17.1 任務與要求 156 17.2 原理與實現 156 17.2.1 彩色圖像轉換灰度 圖像 156 17.2.2 程序設計 157 17.3 下載與驗證 165 第18章 OV5640攝像頭的SOBEL 邊緣檢測與TFT顯示 166 18.1 任務與要求 166 18.2 原理與實現 166 18.2.1 圖像邊緣檢測 166 18.2.2 Sobel邊緣檢測 的實現 167 18.3 下載與驗證 173 第19章 VGA彩條顯示 174 19.1 任務與要求 174 19.2 原理與實現 174 19.2.1 VGA顯示原理與 時序 174 19.2.2 VGA彩條信號 發生器 176 19.3 下載與驗證 180 第20章 VGA圖像顯示 181 20.1 任務與要求 181 20.2 原理與實現 181 20.3 下載與驗證 186 第21章 OV5640攝像頭的視頻採集 與VGA顯示 187 21.1 任務與要求 187 21.2 原理與實現 187 21.3 下載與驗證 193 第22章 OV5640攝像頭的Sobel 邊緣檢測與VGA顯示 195 22.1 任務與要求 195 22.2 原理與實現 195 22.3 下載與驗證 198 第23章 按鍵消抖 200 23.1 任務與要求 200 23.2 原理與實現 200 23.3 下載與驗證 204 23.3.1 按鍵消抖電路的模擬 204 23.3.2 下載與驗證 208 第24章 標準PS/2鍵盤 209 24.1 任務與要求 209 24.2 原理與實現 209 24.3 下載與驗證 214 第25章 TFT顯示色環 216 25.1 任務與要求 216 25.2 原理與實現 216 25.3 下載與驗證 219 第26章 TFT顯示動態矩形 221 26.1 任務與要求 221 26.2 原理與實現 221 26.3 下載與驗證 223 第27章 樂曲演奏 225 27.1 任務與要求 225 27.2 原理與實現 225 27.3 下載與驗證 231 第28章 RTC實時時鐘 232 28.1 任務與要求 232 28.2 原理與實現 232 28.3 下載與驗證 246 第29章 UART串口通信 247 29.1 任務與要求 247 29.2 原理與實現 247 29.3 下載與驗證 255 第30章 PWM驅動蜂鳴器 257 30.1 任務與要求 257 30.2 原理與實現 257 30.3 下載與驗證 269 第31章 PWM信號驅動步進電機 270 31.1 任務與要求 270 31.2 原理與實現 270 31.3 下載與驗證 274 第32章 超聲波測距 275 32.1 任務與要求 275 32.2 原理與實現 275 32.3 下載與驗證 278 第33章 FIR濾波器 280 33.1 任務與要求 280 33.2 原理與實現 280 33.3 下載與驗證 288 第34章 CORDIC運算 290 34.1 任務與要求 290 34.2 原理與實現 290 34.3 下載與驗證 298 第35章 FFT運算 300 35.1 任務與要求 300 35.2 原理與實現 300 35.3 下載與驗證 310 第36章 整數開方運算 314 36.1 任務與要求 314 36.2 原理與實現 314 36.3 下載與驗證 317 第37章 總諧波失真度測量 319 37.1 任務與要求 319 37.2 原理與實現 319 37.2.1 總諧波失真的定義和 模擬 319 37.2.2 總諧波失真度測量的 實現 321 37.3 下載與驗證 328 參考文獻 330




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