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《FPGA设计与应用》灵活采用项目教学法、合作探究法和讲练结合法进行教学。
第1章FPGA概述
1.1FPGA的发展历程
1.2FPGA的基本原理
1.2.1基于查找表的FPGA的基本结构及逻辑实现原理
1.2.2基于乘积项的FPGA的基本结构及逻辑实现原理
1.2.3FPGA的配置应用
1.3FPGA的设计方法
1.4FPGA的设计流程
1.4.1基于"自顶向下"设计方法的FPGA设计流程
1.4.2基于"自顶向下"设计流程的优点
1.5总结与结论
第2章硬件描述语言入门
2.1VHDL入门
2.1.1VHDL的模块组织
2.1.2基本的数据类型及常量、变量、信号
2.1.3运算符及表达式
2.1.4VHDL基本语句
2.1.5典型电路的设计
2.2VerilogHDL入门
2.2.1VerilogHDL模块的结构
2.2.2基本的数据类型及常量、变量
2.2.3运算符及表达式
2.2.4语句
2.2.5典型电路的设计
2.2.6小结
2.3总结与结论
第3章简单电路的HDL设计
3.1基本组合逻辑运算
3.1.1与运算
3.1.2或运算
3.1.3异或运算
3.1.4与非运算
3.1.5二选一多路选择器
3.1.6两位比较器
3.2基本时序器件--寄存器
3.2.1D触发器
3.2.2T触发器
3.2.3J-K触发器
3.2.4时序器件--移位寄存器
3.3简单数学运算
3.3.14位加法器
3.3.24位计数器
3.3.34位乘法器
3.4总结与结论
第4章FPGA的同步设计
4.1同步的定义
4.2同步部件
4.2.1基本的同步部件
4.2.2同步清除D型触发器
4.2.3E型触发器
4.2.4T型触发器
4.2.5同步R-S触发器
4.2.6R型触发器
4.3状态产生
4.3.1状态的无条件执行
4.3.2状态的有条件执行
4.4中央允许产生器
4.5同步清除
4.6时钟歪斜的清除
4.7异步接口
4.7.1互相同步的系统
4.7.2互相异步的系统
4.7.3同步系统的异步输入
4.7.4握手发送数据的安全性
4.7.5微处理器存储器映射中的FPGA
4.7.6亚稳定性
4.7.7小结
4.8总结与结论
第5章常见的FPGA设计实例
……
第6章FPGA的配置与编程
第7章3DES算法的FPGA实现及其在3DES-PCI安全卡中的应用
第8章FPGA发展趋势
附录1世界著名的FPGA厂商
附录2常用的FPGA开发工具
参考文献
亲,首先输出Vout=Vin*R2/R1. 这个你可能已经明白了。(I_IPD2=K3*I_IPD1, K3=1)另外,运放的输入端都是高阻抗,所以可以忽略运放输入电流了。对输入运放1来说,输...
通信与网络 ADSL CO局端的设计和热阻 Cable Modem及其系统的配置和使用 一种HFC网络管理系统前端控制器 DSP在移动通信中的应用 高性能RF收发器CC900 HPC相关新技术的发展及...
变频器实际上就是一个逆变器.它首先是将交流电变为直流电.然后用电子元件对直流电进行开关.变为交流电.一般功率较大的变频器用可控硅.并设一个可调频率的装置.使频率在一定范围内可调.用来控制电机的转数.使...
基于FPGA的车载光端机的设计与应用
一种基于FPGA的数据光纤传输设备,先将多路的视频、音频、数据进行高分辨率数字化,形成高速数字流,然后将多路数字流进行复用,通过发射光端机进行发射,通过另一端的接收光端机进行接收,解复用,恢复成各路数字化信号,再通过数字模拟变换恢复成模拟视频、音频、数据。
冷库的最优化设计与应用
冷库的最优化设计与应用——冷库是冷链体系的关键设备之一,其设计技术的优劣,将直接关系到冷库的初期建设总投资、后期冷库的运行费用、管理费用等一系列重要的经济指标;在一定程度上决定了冷库在食品的加工、存储过程中的经济效益。本文通过对冷库的计算机优化...
本书首先介绍了两种作为通用控制核心的FPGA最小系统板,接着详细介绍了基于FPGA的各种常用的接口电路设计和驱动程序设计,然后结合6个具体的工程设计(基于FPGA的真空镀膜机控制系统的设计,基于FPGA的连续自动测氡仪系统的设计,基于FPGA的多道脉冲幅度分析器的设计,基于FPGA的全自动配料控制系统的设计,基于PI控制算法的全数字锁相环的设计,多功能移相式函数信号发生器的设计)详细介绍了项目设计的要求、设计思路与设计方案,以及各模块的具体设计与工程实现。本书是在教学与科研实践的基础上编写的,体现了工程设计技术及应用这一特色。为方便读者,本书附光盘一张。
本书内容丰富实用,叙述简洁清晰,工程性强,可作为在校大学生、研究生学习FPGA和VHDL语言的参考教材,也可作为全国大学生电子设计竞赛培训用书,更适合作为工程项目设计人员的参考书。
第1章 基于FPGA的最小系统板的设计及下载 1
1.1 FPGA最小系统板的设计及应用(SpartanⅡE、SpartanⅢ) 1
1.2 FPGA开发板的设计 10
1.3 FPGA最小系统板下载配置 18
第2章 FPGA的存储模块设计 29
2.1 静态随机存取存储器SRAM程序设计 29
2.2 FIFO先进先出模块程序设计 31
2.3 XC18V02存储芯片(E2PROM)的接口电路、时序及应用程序设计 45
2.4 AT24C02存储芯片的接口电路、时序及应用程序设计(I2C串行通信) 50
2.5 AT28C256存储芯片的接口电路、时序及应用程序设计 65
第3章 FPGA的时钟模块设计 70
3.1 实时时钟芯片DS12887的接口电路、时序及程序设计 70
3.2 实时时钟芯片PCF8563的接口电路、时序及程序设计 81
3.3 DCM时钟管理应用设计 120
第4章 FPGA的外围接口(I/O)及显示设计 133
4.1 轻触开关的应用设计 133
4.2 平拨开关的应用设计 138
4.3 BCD码拨盘的应用设计 139
4.4 PS/2键盘及鼠标的应用设计 141
4.5 LED显示模块设计 155
4.6 LCD显示操作时序及驱动模块的程序设计 160
4.7 VGA显示模块设计 184
4.8 触摸屏的应用模块设计 190
4.9 电机的应用设计 207
第5章 FPGA的控制模块设计 221
5.1 VHDL语言中状态机的程序设计 221
5.2 基于FPGA的高速微型打印机的控制程序设计 231
5.3 基于FPGA的CAN总线控制器程序设计 239
第6章 FPGA的模/数、数/模转换模块设计 261
6.1 DAC0832数/模转换电路及程序设计 261
6.2 TLC7524数/模转换电路及程序设计 266
6.3 AD9740数模转换电路及程序设计 272
6.4 ADC0809模数转换电路与程序设计 279
6.5 TLC5510模数转换电路与程序设计 287
6.6 ADS5102高速模数转换器的程序设计 290
第7章 FPGA的通信模块设计 298
7.1 RS-232串行通信接口模块设计 298
7.2 RS-485串行通信接口模块设计 310
7.3 USB 接口通信协议及传输模块程序设计 323
第8章 FPGA高级应用 362
8.1 基于FPGA的片内逻辑分析仪的应用 362
8.2 基于FPGA的IP Core复用 372
8.3 基于FPGA的片内延迟锁相环应用设计 377
8.4 基于FPGA的嵌入式系统设计与应用 379
第9章 FPGA的工程设计实例 397
9.1 基于FPGA的真空镀膜机控制系统的设计 397
9.2 基于FPGA的连续自动测氡仪系统的设计 430
9.3 基于FPGA的多道脉冲幅度分析器的设计 448
9.4 基于FPGA的全自动配料控制系统的设计 471
9.5 基于PI控制算法的全数字锁相环的设计 482
9.6 多功能移相式函数信号发生器的设计 489
参考文献 497
基本特点
1),用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。
2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。
3)FPGA。
4)FPGA是ASIC电路中的器件之一。
5) FPGA,可以与CMOS、TTL电平兼容。
可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式,采用不同的编程方式。
加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失,因此,FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器,只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时,只需换一片EPROM即可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能。因此,FPGA的使用非常灵活。