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Xilinx FPGA應用開發 ( 簡體 字) |
| 作者：賀敬凱 | 類別：1. -> 電子工程 -> FPGA |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 40973
詢問書籍請說出此書號！【缺書】
NT售價： 175 元 |
| 出版日：2/2/2015 |
| 頁數：249 |
| 光碟數：0 |
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站長推薦：   |
| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302388128 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：本書編者長期從事硬件描述語言、數字系統設計以及FPGA應用開發等課程的教學工作，曾經主講的相關課程有單片機系統設計、數字電路、嵌入式系統設計、EDA技術基礎、HDL硬件描述語言、FPGA應用開發、數字系統設計等。
FPGA應用開發是電子類專業以及相關專業的技術主干課，目前FPGA應用開發方面的教材講得比較泛且不夠深入，距離開發實用的應用系統還有差距。基于這一點，本書編者結合Xilinx Basys2開發板，在前期編寫《Verilog HDL數字設計實訓教程》（西安電子科技大學出版社，2012年12月）的基礎上，又編寫了本書，前者介紹Altera FPGA及其應用，本書則介紹Xilinx FPGA及其應用，兩者互為補充。
本書中幾乎所有項目的設計均基于一套開發環境：一個簡單實用的硬件平臺，使用的是Spatan 3E拟100 CP132；以及一個軟件集成開發環境，使用的是ISE14。硬件平臺上的接口僅有按鍵、LED燈、數碼管、PS2、VGA等，在這些僅有常用資源的硬件平臺上進行FPGA應用開發是一個挑戰，既需要扎實的基本功，又需要一些編程技巧。
本書編者在教學過程中，結合學生的實際情況，不斷地充實和完善教學講義，并在試用該講義的過程中發現教學效果很好，最終將該講義整理匯總后形成了本書。
全書分四大部分，按知識遞進、難度遞進的原則來組織內容。
第一部分介紹FPGA應用開發基礎知識，包含第1章和第2章。第1章首先介紹了本書所用的硬件平臺，并重點介紹了該硬件平臺的硬件接口：按鍵、LED燈、撥碼開關、數碼管、PS2、VGA等；然后介紹了ISE集成開發環境和基于ISE的數字設計流程，為后續章節的實踐項目設計打下基礎；最后介紹了FPGA工作原理和FPGA芯片。第2章重點回顧了HDL硬件描述語言的語法，包括語言結構、數據類型、過程描述語句以及代碼書寫規范等。通過這兩章的學習，達到以下目標： ?通過學習硬件平臺的原理圖，為后續項目的開發設計提供參考依據； ?通過FPGA軟件開發流程，為后續應用項目的開發設計打下堅實的基礎； ?對前期學習過的HDL語言進行總結和復習，為后續FPGA應用開發打下堅實的基礎。第二部分主要介紹常用的簡單數字邏輯電路的設計，包括第3章和第4章。第3章重點介紹以下應用項目：基本門電路設計、比較器、多路選擇器、七段譯碼器、編碼器、譯碼器、ALU等；第4章重點介紹以下應用項目：D觸發器、寄存器、移位寄存器、計數器、分頻器以及小型綜合應用項目秒計數器。同時，在這些項目中穿插了使用ISE進行FPGA開發的一些常用工具，包括ISim、FPGA Editor、PlanAhead、ISE Schematic Viewer、Design Summary等。通過這兩章的學習，達到以下目標： ?通過實踐掌握ISE這個工具軟件的使用方法； ?通過實踐掌握Xilinx廠商的FPGA的內部結構； ?通過實踐進一步掌握HDL語言語法。
Xilinx FPGA應用開發前言第三部分主要介紹FPGA與外設接口電路的設計與應用，包括第5章、第6章和第7章。第5章重點介紹以下應用項目 單LED控制、多LED控制、單數碼管顯示控制、多數碼管動態掃描顯示控制、信息滾動顯示、按鍵防抖動電路及其應用、脈沖產生電路及其應用、按鍵次數計數、鍵控流水燈以及綜合應用項目序列檢測器設計等。同時穿插介紹了把自己的HDL代碼封裝成IP核、狀態機編碼方式、Mealy狀態機和Moore狀態機的區別與聯系等內容。第5章的主要目標是開發一些實用的有趣的項目實例，通過實踐，最大限度地吸引學生的注意力，提升學生的學習興趣。第6章和第7章重點介紹以下應用項目：PS2鍵盤、PS2鼠標、VGA接口等。通過這兩章的學習，要達到以下目標：?通過實踐，理解和掌握常用的接口協議； ?通過實踐，掌握常用接口的應用技術。
第四部分重點介紹復雜數字系統的設計與應用，包括第8章和第9章。第8章介紹一些綜合項目，包括反應測量儀、密碼鎖、交通控制器、簡易數字鐘、具有校時功能的數字鐘、頻率計、自行車里程時速表、正弦信號發生器、DDS頻率合成器等。同時穿插介紹了內嵌邏輯分析儀ChipScope的使用、ISE自帶IP核的使用方法等內容。第9章設計了一個簡易CPU，該CPU可通過運行存儲在ROM中的程序來完成一定的功能，并將計算結果存儲于數據存儲器RAM中。通過這兩章的學習，達到以下目標 ?通過實踐，掌握FPGA的應用開發技術； ?通過實踐，進一步加深對數字系統設計的理解，掌握比較復雜的數字系統的設計方法； ?通過設計CPU這樣的復雜系統，了解CPU的工作原理以及復雜系統的設計理念。
書中的內容全部符合IEEE 1364—2001標準。
本書有以下幾個方面的特色 ?所有項目均是完整的項目，這些項目很多來源于實踐，可以開展項目教學、實踐教學; ?每個項目均由多個模塊實現，每個模塊相對獨立，頂層模塊將各模塊有機整合，便于讀者理解和掌握設計思想和設計方法。
根據教學計劃，本課程對56∼108學時的課程都是合適的，建議講授28學時左右，其余時間為實踐教學環節，有的章節的次序和內容可依各專業要求酌情調整處理。
本書主要面向高等院校應用型本科、專科EDA技術和FPGA應用開發等課程，推薦作為電子、通信、自動化、計算機應用技術等學科專業與相關的實驗指導課的授課教材或主要參考書，同時也可作為電子設計競賽、FPGA開發應用的自學參考書。另外，本書也可以作為Verilog HDL語言和FPGA的初學者和中級水平讀者的參考書。
本書由賀敬凱編著，本人的妻子陳庶平參加了部分章節的排版與校對工作,同時在生活和工作中也百般照顧，在此表示深深的謝意。
本書編寫過程中引用了許多學者的著作和論文中的研究成果，在這里向他們表示衷心的感謝；同時，還要感謝依元素科技的秦嶺、馮志強等，感謝他們為Xilinx大學計劃以及本書出版提供的支持和幫助。
限于編者水平，本書中的不當之處在所難免，希望讀者批評、指正。讀者在閱讀本書時，如有疑問，也歡迎與本人交流。QQ號 2372775147。
本書提供PPT課件和源代碼，有需要的讀者可到清華大學出版社網站下載。
編者 2014年11月
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內容簡介： 本書介紹Xilinx FPGA及其應用。全書分四大部分，分別為FPGA應用開發基礎知識、簡單數字邏輯電路設計、接口電路設計與應用、復雜數字系統設計與應用，本書按著知識遞進、難度遞進的原則來組織內容。
本書主要面向高等院校應用型本科、專科EDA技術和FPGA應用開發等課程，推薦作為電子、通信、自動化、計算機應用技術等學科專業與相關的實驗指導課的授課教材或主要參考書，同時也可作為電子設計競賽、FPGA開發應用的自學參考書。另外，本書還可以作為Verilog HDL語言和FPGA的初學者和中級水平讀者的參考書。本書封面貼有清華大學出版社防偽標簽，無標簽者不得銷售。
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目錄：第一部分FPGA應用開發基礎知識
第1章硬件平臺及集成開發環境3
1.1硬件開發平臺3
1.2集成開發環境9
1.3FPGA工作原理及芯片介紹26
1.4小結29第2章HDL語言基礎30
2.1Verilog HDL基本程序結構30
2.2Verilog HDL語言的數據類型和運算符31
2.3Verilog HDL語言的描述語句 41
2.4Verilog代碼書寫規范54
2.5小結56第二部分簡單數字邏輯電路設計
第3章組合邏輯電路設計與應用59
3.1基本門電路59
3.2比較器電路65
3.3多路選擇器69
3.4編碼器和譯碼器72
3.5BCD碼七段譯碼器75
3.6算術邏輯單元ALU79
3.7小結82第4章時序邏輯電路設計與應用83
4.1觸發器83
4.2寄存器和移位寄存器90
4.3計數器93
4.4分頻器96
4.5綜合項目: 秒計數器103
4.6小結105
Xilinx FPGA應用開發目錄第三部分接口電路設計與應用
第5章一般簡單接口電路設計與應用109
5.1控制LED顯示109
5.2數碼管動態掃描顯示113
5.3數碼管滾動顯示信息122
5.4按鍵防抖動電路設計125
5.5按鍵次數顯示電路130
5.6鍵控流水燈137
5.7脈沖產生電路及其應用 140
5.8序列檢測器143
5.9小結150第6章PS2接口設計與應用151
6.1PS2接口協議151
6.2PS2接口設計——鍵盤153
6.3PS2接口設計——鼠標157
6.4小結166第7章VGA接口設計與應用167
7.1VGA應用——顯示條紋167
7.2VGA應用——顯示信息172
7.3小結176第四部分復雜數字系統設計與應用
第8章綜合項目應用179
8.1反應測量儀179
8.2密碼鎖182
8.3交通燈控制器185
8.4數字鐘設計189
8.5頻率計設計197
8.6信號發生器設計205
8.7頻率合成器DDS IP Core213
8.8小結220第9章簡易CPU設計221
9.1簡易處理器設計要求221
9.2簡易處理器系統設計221
9.3簡易處理器的設計實現224
9.4簡易處理器的驗證240
9.5拓展練習246
9.6小結246附錄MC8051 指令表247參考文獻251 |
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