基于Quartus 的FPGA/CPLD数字系统设计实例PDF电子书下载

第1章 Altera Quartus Ⅱ开发流程 1

1.1 Quartus Ⅱ软件综述 2

1.1.1 Quartus Ⅱ软件的特点及支持的器件 2

1.1.2 Quartus Ⅱ软件的集成工具及其功能简介 3

1.1.3 Quartus Ⅱ软件的用户界面 5

1.2 设计输入 8

1.2.1 设计输入方式 8

1.2.2 设计方法 9

1.3 约束输入 9

1.3.1 使用分配编辑器（Assignments Editor） 10

1.3.2 使用引脚规划器（Pin Planner） 13

1.3.3 使用Settings对话框 14

1.4 综合 17

1.4.1 使用Quartus Ⅱ软件集成综合 17

1.4.2 控制综合 18

1.4.3 第三方综合工具 21

1.5 布局布线 21

1.5.1 设置布局布线参数 21

1.5.2 反向标注分配 24

1.6 仿真 25

1.6.1 指定仿真器设置 26

1.6.2 建立矢量源文件 27

1.6.3 第三方仿真工具 31

1.7 编程与配置 31

1.7.1 建立编程文件 32

1.7.2 器件编程和配置 34

第2章 Altera Quartus Ⅱ的使用 39

2.1 原理图和图表模块编辑 40

2.1.1 内附逻辑函数 40

2.1.2 编辑规则 42

2.1.3 原理图和图表模块编辑工具 44

2.1.4 原理图编辑流程 45

2.2 文本编辑 69

2.3 混合编辑（自底向上） 89

2.4 混合编辑（自顶向下） 96

第3章 门电路设计范例 105

3.1 与非门电路 106

3.2 或非门电路 108

3.3 异或门电路 111

3.4 三态门电路 113

3.5 单向总线缓冲器 115

3.6 双向总线缓冲器 117

第4章 组合逻辑电路设计范例 119

4.1 编码器 120

4.1.1 8线-3线编码器 120

4.1.2 8线-3线优先编码器 122

4.2 译码器 126

4.2.1 3线-8线译码器 126

4.2.2 BCD-7段显示译码器 129

4.3 数据选择器 131

4.3.1 4选1数据选择器 132

4.3.2 8选1数据选择器 134

4.4 数据分配器 136

4.5 数值比较器 138

4.6 加法器 140

4.6.1 半加器 140

4.6.2 全加器 142

4.6.3 4位全加器 144

4.7 减法器 146

4.7.1 半减器 146

4.7.2 全减器 148

4.7.3 4位全减器 150

第5章 触发器设计范例 153

5.1 RS触发器 154

5.2 JK触发器 156

5.3 D触发器 158

5.4 T触发器 160

第6章 时序逻辑电路设计范例 163

6.1 同步计数器 164

6.1.1 同步4位二进制计数器 164

6.1.2 同步二十四进制计数器 166

6.2 异步计数器 169

6.3 减法计数器 172

6.4 可逆计数器 174

6.5 可变模计数器 177

6.5.1 无置数端的可变模计数器 177

6.5.2 有置数端的可变模计数器 179

6.6 寄存器 180

6.7 锁存器 183

6.8 移位寄存器 186

6.8.1 双向移位寄存器 186

6.8.2 串入／串出移位寄存器 188

6.8.3 串入／并出移位寄存器 190

6.8.4 并入／串出移位寄存器 192

6.9 顺序脉冲发生器 194

6.10 序列信号发生器 196

6.11 分频器 198

6.11.1 偶数分频器 198

6.11.2 奇数分频器 203

6.11.3 半整数分频器 212

第7章 存储器设计范例 215

7.1 只读存储器（ROM） 216

7.2 随机存储器（RAM） 217

7.3 堆栈 220

7.4 FIFO 224

第8章 数字系统设计范例 227

8.1 跑马灯设计 228

8.2 8位数码扫描显示电路设计 231

8.3 4×4键盘扫描电路设计 234

8.4 数字频率计 239

8.5 乒乓球游戏机 242

8.6 交通控制器 250

8.7 数字钟 258

8.8 自动售货机 266

8.9 出租车计费器 275

8.10 电梯控制器 284

第9章 可参数化宏模块及IP核的使用 297

9.1 ROM、RAM、FIFO的使用 298

9.1.1 ROM的使用 298

9.1.2 RAM的过程使用 305

9.1.3 FIFO的使用 306

9.2 乘法器、锁相环的使用 309

9.2.1 乘法器的使用 309

9.2.2 锁相环的使用 312

9.3 正弦波信号发生器 315

9.4 NCO IP核的使用 317

第10章 DSP Builder设计范例 325

10.1 DSP Builder简介及使用方法 326

10.2 伪随机序列发生器 329

10.3 DDS 337

10.4 ASK、FSK调制器 344

10.4.1 ASK（Amplitude Shift Keying）调制器 344

10.4.2 FSK（Frequency Shift Keying）调制器 348

第11章 基于FPGA的射频热疗系统的设计 353

11.1 肿瘤热疗的生物学与物理学技术概论 354

11.1.1 热疗的生物学方面 354

11.1.2 热疗的物理技术方面 355

11.2 温度场特性的仿真 357

11.3 射频热疗系统设计 357

11.4 系统硬件电路设计 358

11.4.1 硬件整体结构 358

11.4.2 高精度数字温度传感器DS18B20 359

11.4.3 ACEX 1K系列的FPGA器件的特点 364

11.4.4 ACEX 1K器件的配置电路设计 365

11.4.5 电源电路 367

11.4.6 驱动电路设计 367

11.5 软件实现 370

11.5.1 系统软件设计电路图 370

11.5.2 温度测量模块 372

11.5.3 指定温度设置模块 378

11.5.4 控制算法的选择及设计 381

11.5.5 信号调制 394

11.5.6 温度显示模块 394

11.5.7 分频模块 399

11.6 温度场测量与控制的实验 401

11.6.1 实验材料及方法 401

11.6.2 实验结果 402

11.6.3 实验结果分析 405

11.7 结论 405

第12章 基于FPGA的直流电动机伺服系统的设计 407

12.1 电机控制发展情况 408

12.1.1 功率半导体器件的发展 408

12.1.2 电机控制器的发展 408

12.2 系统控制原理 409

12.2.1 电机调速控制原理 409

12.2.2 PWM控制原理 409

12.2.3 三环控制原理 410

12.3 算法设计 411

12.3.1 电机模型的建立 411

12.3.2 模糊算法 411

12.3.3 比例算法 411

12.3.4 前馈算法 412

12.3.5 系统模型的建立 412

12.4 系统硬件设计原理 413

12.4.1 硬件电路结构框图 413

12.4.2 FPGA控制器 414

12.4.3 数据采集电路 415

12.4.4 隔离电路 416

12.4.5 驱动电路 417

12.4.6 硬件PWM波生成电路 419

12.4.7 JTAG接口电路 420

12.4.8 电流传感器电路 420

12.4.9 电源滤波电路 420

12.5 系统软件设计原理 421

12.5.1 系统软件设计电路图 422

12.5.2 AD1674控制模块 423

12.5.3 ADC0809控制模块 424

12.5.4 反馈控制模块 426

12.5.5 前馈控制模块 428

12.5.6 前馈和反馈量求和模块 429

12.5.7 过流控制模块 430

12.5.8 PWM波生成模块 431

12.5.9 分频模块 432

12.6 系统调试及结果分析 434

12.6.1 硬件调试 434

12.6.2 可靠性、维修性、安全性分析 435

12.6.3 软件调试 435

12.7 结论 439

附录A 可编程数字开发系统简介 441

参考文献 451