Xilinx FPGA/CPLD設(shè)計(jì)初級教程

前言

　　眾所周知，集成電路的出現(xiàn)引領(lǐng)了一場新的技術(shù)革命，目前這場革命仍在繼續(xù)。有人預(yù)測，這場革命最終的領(lǐng)導(dǎo)者將是大規(guī)?？删幊唐骷狥PGA。隨著整個(gè)電子行業(yè)對FPGA／CPLD的依賴性越來越大，F(xiàn)PGA技術(shù)及Verilog HDIdVHDL硬件描述語言編程已成為電子工程師所必備的技能。有數(shù)據(jù)顯示，在未來數(shù)年內(nèi)，整個(gè)電子行業(yè)FPGA人才的需求將會(huì)逐年增加。除此之外，越來越多的高校開始注重學(xué)生自身動(dòng)手能力的培養(yǎng)，已經(jīng)開始有意識地由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變。國內(nèi)許多大學(xué)的課程體系中，已經(jīng)出現(xiàn)了與FPGA／CPLD技術(shù)及Veiilog語言相關(guān)的教學(xué)計(jì)劃，或正在籌劃此類課程的開展?！　』谝陨显?，編者認(rèn)為，市場上需要這樣一本有關(guān)FPGA／CPLD技術(shù)的入門級參考書：　?。?）此參考書面向且僅面向FPGA／CPLD技術(shù)的初學(xué)者，內(nèi)容通俗易懂；　?。?）此參考書除了講述FPGAJCPLD技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識外，還應(yīng)該配備由簡到難的階梯式實(shí)驗(yàn)案例；　?。?）此參考書應(yīng)該配備低成本的硬件實(shí)驗(yàn)平臺，并保證書中所介紹的實(shí)驗(yàn)案例能夠在此硬件平臺上驗(yàn)證?！　榇?，上海星塵電子科技有限公司集合本公司的技術(shù)力量，從技術(shù)人員的實(shí)際學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)及工程經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，按以上3點(diǎn)要求編寫了本書，并且為本書設(shè)計(jì)了低成本的.EZBoardCPLD開發(fā)扳。該開發(fā)板的板上硬件資源及實(shí)驗(yàn)案例與教材內(nèi)容緊密結(jié)合，完全可以使初學(xué)者完成皋礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，更好地掌握書中所介紹的內(nèi)容。書中有關(guān)FPGA／CPLD的理論及實(shí)驗(yàn)案例等內(nèi)容圍繞著全球最大的FPGA供應(yīng)商——美國Xilinx公司的產(chǎn)品及軟件開發(fā)環(huán)境展開。

內(nèi)容概要

　　《Xilinx
FPGA/CPLD設(shè)計(jì)初級教程》介紹了美國Xilinx公司的FPGA和CPLD產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)、硬件描述語言Verilog
HDL的編程方法以及上些設(shè)汁技巧?！禭ilinx
FPGA/CPLD設(shè)計(jì)初級教程》分為上下兩篇。上篇為基礎(chǔ)內(nèi)容，其中第1章介紹了可編程邏輯器件的發(fā)展史及Xilinx的FPGA、CPLD器件的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；第2章介紹了Xilinx產(chǎn)品的器件資源；第3、4章介紹了硬件描述語言Verilog
HDL及其編程方法；第5章介紹了數(shù)字電路設(shè)計(jì)中一些最基本的設(shè)計(jì)技巧；第6章介紹了Xilinx
FPGA器件中全局時(shí)鐘資源的使用；第7章簡單介紹了PicoBlaze軟核的工作流程。下篇為實(shí)驗(yàn)案例，詳細(xì)介紹了使用Xilinx公司的1SE開發(fā)工具設(shè)計(jì)數(shù)字電路的八個(gè)實(shí)驗(yàn)。
　　《Xilinx FPGA/CPLD設(shè)計(jì)初級教程》的最大特色是強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)初學(xué)者的動(dòng)手能力。
　　《Xilinx
FPGA/CPLD設(shè)計(jì)初級教程》可作為各高校數(shù)字電路相關(guān)專業(yè)課程的教材，也可作為FPGA／CPLD初學(xué)者的參考書。
　　《Xilinx FPGA/CPLD設(shè)計(jì)初級教程》配有電子教案，需要者可登錄出版社網(wǎng)站，免費(fèi)下載。

書籍目錄

上篇 礎(chǔ)內(nèi)容
第1章 PLD概述
1.1 PLD發(fā)展歷程
1.2 PLD器件的分類
1.3 簡單的PLD器件結(jié)構(gòu)
1.4 FPG／CPLD的基本概念
1.4.1 基于乘積項(xiàng)的CHD結(jié)構(gòu)和原理
1.4.2 基于查找表的FPGA結(jié)構(gòu)和原理
習(xí)題1
第2章 Xilinx的FPGA／CPLD芯片介紹
2.1 FPGA芯片介紹
2.1.1 Virtex系列
2.1.2 Spartan系列
2.2 CHLD芯片介紹
習(xí)題2
第3章 Verilog HDL語言基礎(chǔ)知識
3.1 Verilog HDL簡介
3.1.1 硬件描述語言HDL
3.1.2 Venlog HDL的歷史
3.1.3 Verilog HDL語言與C語言的比較
3.2 Venlog HDL模塊的基本結(jié)構(gòu)
3.3 Vefilog HDL語言規(guī)范
3.4 Verilog HDL語言中的常量和變量
3.4.1 常量
3.4.2 符號常量
3.4.3 變量
3.5 Verilog HDL語言中的運(yùn)算符
3.5.1 算術(shù)運(yùn)算符
3.5.2 位運(yùn)算符
3.5.3 邏輯運(yùn)算符
3.5.4 關(guān)系運(yùn)算符
3.5.5 等式運(yùn)算符
3.5.6 移位運(yùn)算符
3.5.7 條件運(yùn)算符
3.5.8 位拼接運(yùn)算符
3.5.9 縮減運(yùn)算符
3.6 Verilog HDL語言中的塊語句和賦值語句
3.6.1 塊語句
3.6.2 賦值語句
3.7 過程語句
3.7.1 initial語句
3.7.2 always語句
3.8 條件語句
3.8.1 if-else語句
3.8.2 case語句
3.9 循環(huán)語句
3.9.1 forever語句
3.9.2 repeat語句
3.9.3 while語句
3.9.4 for語句
3.10 task和function說明語句
3.10.1 task說明語句
3.10.2 function說明語句
3.11 系統(tǒng)任務(wù)和函數(shù)
3.11.1 系統(tǒng)任務(wù)$display和$write
3.11.2 系統(tǒng)任務(wù)$monitor
3.11.3 系統(tǒng)函數(shù)$time和$realtime
3.11.4 系統(tǒng)任務(wù)$stop和$finish
3.11.5 系統(tǒng)任務(wù)$readmemb和$readmemh
3.11.6 系統(tǒng)函數(shù)$random
3.12 編譯預(yù)處理
3.12.1 宏定義define
3.12.2 文件包含處理include
3.12.3 時(shí)間尺度timescale
習(xí)題3
第4章 Verilog HDL程序的描述方式
4.1 門級結(jié)構(gòu)描述
4.1.1 Verilog HDL內(nèi)置元件的介紹
4.1.2 門級結(jié)構(gòu)描述實(shí)例
4.2 行為描述
4.3 數(shù)據(jù)流描述
4.4 混合描述
習(xí)題4
第5章 常用數(shù)字電路的設(shè)計(jì)技巧
5.1 鎖存器的產(chǎn)生
5.2 D觸發(fā)器的妙用
5.2.1 毛刺的消除
5.2.2 系統(tǒng)工作頻率的提高
5.3 優(yōu)化的有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
5.4 按鍵抖動(dòng)的消除方法
習(xí)題5
第6章 FPGA器件的全局時(shí)鐘資源的使用
6.1 全局時(shí)鐘資源的使用方法
6.2 含有CLKDLL模塊的全局時(shí)鐘資源調(diào)用
6.3 含有DCM模塊的全局時(shí)鐘資源調(diào)用
習(xí)題6
第7章 微控制器PiCOBIaze介紹
7.1 PicoBlaze處理器概述
7.2 PicoBlaze處理器軟件包介紹
7.3 PicoBlaze處理器結(jié)構(gòu)分析
習(xí)題7
下篇 實(shí)驗(yàn)案例
實(shí)驗(yàn)一 LED循環(huán)流水燈顯示
實(shí)驗(yàn)二 按鍵消抖
實(shí)驗(yàn)三 鍵控走馬燈
實(shí)驗(yàn)四 音符演奏器
實(shí)驗(yàn)五 數(shù)碼管循環(huán)計(jì)數(shù)器
實(shí)驗(yàn)六 數(shù)碼管蛇形顯示
實(shí)驗(yàn)七 數(shù)字秒表一
實(shí)驗(yàn)八 數(shù)字秒表二
附錄1 基于BASYS的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)——LED循環(huán)流水燈顯示
附錄2 EZBoard CPLD板卡介紹
F2.1 系統(tǒng)概述
F2.2 套件各部分詳細(xì)說明
F2.2 .1 主芯片——Xilinx XC95144XL-10TOG100C
F2.2.2 電源部分
F2.2.3 LED
F2.2.4 7段4位數(shù)碼管
F2.2.5 撥碼開關(guān)
F2.2.6 按鍵
F2.2.7 蜂鳴器
F2.2.g擴(kuò)展接口
F2.2.9 時(shí)鐘電路
F2.2.10 CPLD JTAG
參考文獻(xiàn)

圖書封面

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