FPGA嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)指南

內容概要

　　《嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)系列：FPGA嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)指南》以Altera公司的颶風系列FPGA為硬件基礎，講述常見的FPGA應用模塊和系統(tǒng)設計，并引入Altium公司開發(fā)的AltiumDesigper開發(fā)環(huán)境進行SOPC設計。
　　全書共11章，包括頻率計設計、人機界面設計、信號源設計、高速數據采集系統(tǒng)設計、SOPC設計及嵌入式智能設計、LiveDesign實時設計及嵌入式軟件調試、虛擬儀器調試及JTAG邊界掃描、FPGA到PCB的轉換及同步更新、測量儀器平臺實例。《嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)系列：FPGA嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)指南》側重FPGA的實戰(zhàn)應用項目，以多個實踐實例設計為切人點，全面進述系統(tǒng)的設計原理、框架設計、硬件設計、VHDL設計、模塊封裝、頂層設計、系統(tǒng)設計、誤差分析等，以求將整個系統(tǒng)設計的細節(jié)全面展現(xiàn)給讀者。
　　《嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)系列：FPGA嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)指南》實戰(zhàn)性和指導性強，適合從事單片機、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工程技術人員參考。

書籍目錄

前言
第1章 頻率計設計
　1.1 頻率計原理
　　1.1.1 直接測頻法
　　1.1.2 同步測頻法
　　1.1.3 測周期法
　1.2 原理構架
　1.3 硬件組成
　　1.3.1 總體硬件圖
　　1.3.2 FPGA硬件設計
　　1.3.3 前端調理電路設計
　　1.3.4 方波生成電路設計
　　1.3.5 LCD1602電路設計
　1.4 FPGA設計
　　1.4.1 頂層設計圖
　　1.4.2 LCD1602控制器
　　1.4.3 產生方波信號
　　1.4.4 計數器模塊
　1.5 本章小結
第2章 人機界面設計
　2.1 原理構架
　2.2 硬件組成
　　2.2.1 總體硬件圖
　　2.2.2 FPGA部分
　　2.2.3 PS2鍵盤部分
　　2.2.4 液晶模塊
　　2.2.5 VGA模塊
　　2.2.6 蜂鳴器模塊
　2.3 FPGA設計
　　2.3.1 PS2控制模塊
　　2.3.2 液晶控制模塊
　　2.3.3 VGA驅動模塊
　　2.3.4 蜂鳴器驅動模塊
　2.4 改進要點
　　2.4.1 添加觸摸屏模塊
　　2.4.2 VGA模塊的改進方法
　　2.4.3 其他模塊的改進方法
　2.5 本章小結
第3章 信號源設計
　3.1 信號發(fā)生原理
　　3.1.1 信號的產生
　　3.1.2 DDS原理
　　3.1.3 DDS的優(yōu)點
　　3.1.4 DDS參數
　　3.1.5 DDS實現(xiàn)方法
　3.2 原理構架
　3.3 硬件組成
　　3.3.1 總體硬件圖
　　3.3.2 人機交互部分
　　3.3.3 DAC部分
　　3.3.4 信號調理設計
　　3.3.5 晶振輸入部分
　3.4 FPGA設計
　　3.4.1 相位累加器模塊
　　3.4.2 ROM模塊
　　3.4.3 人機交互模塊
　　3.4.4 波形選擇模塊
　3.5 改進要點
　　3.5.1 壓縮ROM表
　　3.5.2 更換DAC
　　3.5.3 改進構架
　3.6 本章小結
第4章 高速數據采集系統(tǒng)設計
第5章 FPGA的SOPC及嵌入式智能設計
第6章 Live Design實時設計及嵌入式軟件調試
第7章 FPGA設計提高——Wishbone
第8章 嵌入式軟件代碼調試及c到硬件
第9章 虛擬儀器調試及JTAG邊界掃描
第10章 FPGA到PCB轉換及同步更新
第11章 測量儀器平臺系統(tǒng)設計

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：    人機界面是架起用戶（自然人）和電子系統(tǒng)溝通橋梁的模塊，也就是我們經常用到的鍵盤、觸摸屏、液晶屏、顯示器、數碼管等。 設計一個FPGA系統(tǒng)時，一般都會設計人機交互界面來溝通用戶和電子系統(tǒng)，以便把用戶的想法、操作告訴電子系統(tǒng)，并把電子系統(tǒng)當前的狀態(tài)或者選擇顯示給用戶。 人機交互界面一般分為輸入模塊和輸出模塊（輸入、輸出是對于電子系統(tǒng)而言的）。輸入模塊一般有鍵盤、觸摸屏等，用來將用戶的命令、操作輸入到電子系統(tǒng)中；輸出模塊一般有數碼管、液晶顯示器、振動回饋等，用來將電子系統(tǒng)的狀態(tài)或者反饋告訴用戶。 本章將著重介紹FPGA嵌入式系統(tǒng)中常見、常用的人機交互模塊，并逐一講述其硬件設計和VHDL控制器的編寫，大家可以根據自己系統(tǒng)的需要，選擇其中的一個或者幾個模塊加入到實際系統(tǒng)中。 有一些人機交互模塊，如數碼管在系統(tǒng)實例章節(jié)講述，本章不再贅述。本章的模塊包括PS2鍵盤控制器、液晶控制器、VGA控制器、蜂鳴器控制器。 2.1 原理構架 本章介紹的輸入模塊是PS2鍵盤控制器，即104鍵盤，也就是電腦的鍵盤。電腦的鍵盤有PS2和USB兩種接口。本章介紹的是PS2接口的鍵盤。 在日常生活中，經常接觸到采用鍵盤作為輸入模塊的嵌入式電子系統(tǒng)，如銀行ATM機上輸入密碼用的鍵盤，手機撥號時的鍵盤，電視機遙控器上面的鍵盤。這些嵌入式電子系統(tǒng)的鍵盤按照連接方式可以分為直連式鍵盤、矩陣鍵盤、串行輸出鍵盤等。 直連式鍵盤，一般用于鍵值數較少的情況；矩陣鍵盤可以達到有限接口數，而鍵值數最大化的目的；而串行輸出鍵盤適用于比矩陣鍵盤更多鍵值的情況，因為當鍵值很多（如100個）時，需要的接口數量及軟/硬件開銷就呈幾何級增長，此時就應該用一個芯片或者模塊來專門管理鍵盤，并把鍵值通過一定的通信格式發(fā)給主機，PS2鍵盤就是這種模式。 本章要介紹的輸出模塊包括液晶屏、VGA輸出和蜂鳴器。

編輯推薦

《FPGA嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)指南》側重實戰(zhàn)應用項目，從若干實踐實例設計入手，整體論述了硬件設計、誤差分析等，以求將整個系統(tǒng)設計的細節(jié)全面展現(xiàn)給讀者?！禙PGA嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)指南》實戰(zhàn)性和指導性強，適合從事單片機、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工程技術人員參考使用。

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