勇敢的芯 伴你玩转Xilinx FPGAPDF电子书下载

第1章 FPGA开发入门 1

1.1 FPGA基础入门 1

1.2 FPGA的优势在哪里 4

1.3 FPGA应用领域 5

1.4 FPGA开发流程 6

第2章 实验平台“勇敢的芯”板级电路详解 9

2.1 板级电路整体架构 9

2.2 电源电路 10

2.3 复位与时钟电路 13

2.3.1 关于FPGA器件的时钟 13

2.3.2 关于FPGA器件的复位 15

2.3.3 实验平台电路解析 15

2.4 FPGA下载配置电路 17

2.5 SRAM接口电路 18

2.6 ADC/DAC芯片电路 19

2.7 UART接口电路 20

2.8 RTC接口电路 21

2.9 导航按键电路 22

2.10 VGA显示接口电路 22

2.11 蜂鸣器、数码管、流水灯、拨码开关电路 23

2.12 超声波接口、外扩LCD接口电路 24

第3章 逻辑设计基础 25

3.1 0和1——精彩世界由此开始 25

3.2 表面现象揭秘——逻辑关系 27

3.3 内里本质探索——器件结构 31

第4章 软件安装与配置 37

4.1 ISE 14.6 软件安装 37

4.1.1 安装文件复制与解压缩 37

4.1.2 虚拟光驱或解压缩安装 38

4.1.3 ISE 14.6 安装 38

4.2 Modelsim SE 10.1 安装 45

4.2.1 安装文件复制与解压缩 45

4.2.2 Modelsim SE安装 45

4.3 文本编辑器Notepad++安装 50

4.4 ISE中使用Notepad++的关联设置 52

4.5 ISE与Modelsim联合仿真库编译 54

4.5.1 操作系统确认 54

4.5.2 Xilinx库编译 55

4.6 ISE与Modelsim联合仿真关联设置 61

4.6.1 modelsim.ini内容复制与粘贴 61

4.6.2 ISE设置 64

4.7 Platform Cable USB驱动安装 65

4.8 串口芯片驱动安装 69

4.8.1 驱动安装 69

4.8.2 设备识别 70

第5章 基于仿真的第一个工程实例 71

5.1 新建工程 71

5.2 Verilog源码文件创建与编辑 74

5.2.1 Verilog源码文件创建 74

5.2.2 Verilog源码文件编辑 77

5.3 Verilog语法检查 78

5.4 Modelsim仿真验证 80

5.4.1 ISE基本设置 80

5.4.2 测试脚本创建与编辑 82

5.4.3 调用Modelsim仿真 85

第6章 基于板级调试的第二个工程实例 87

6.1 PWM蜂鸣器驱动之功能概述 87

6.1.1 功能概述 87

6.1.2 设计源码 88

6.2 PWM蜂鸣器驱动之引脚分配 89

6.2.1 工程移植 89

6.2.2 PlanAhead引脚分配 89

6.2.3 脚本直接引脚分配 91

6.3 PWM蜂鸣器驱动之综合、实现与配置文件产生 93

6.4 PWM蜂鸣器驱动之FPGA在线下载配置 94

6.4.1 开启iMPACT 94

6.4.2 初始化下载线缆 95

6.4.3 下载配置 98

6.5 PWM蜂鸣器驱动之FPGA配置芯片固化 99

6.5.1 PROM烧录文件生成 99

6.5.2 固化PROM 102

6.6 PWM蜂鸣器驱动之复位与FPGA重配置功能 105

6.6.1 复位功能 105

6.6.2 在线重配置功能 105

6.6.3 配置状态指示灯 106

第7章 基础入门实例 107

7.1 蜂鸣器开关实例 107

7.1.1 功能简介 107

7.1.2 代码解析 108

7.1.3 打开工程 109

7.1.4 下载配置操作 110

7.2 流水灯实例 111

7.2.1 功能简介 111

7.2.2 代码解析 112

7.2.3 下载配置 112

7.3 3-8译码器实验 112

7.3.1 功能简介 112

7.3.2 代码解析 113

7.3.3 板级调试 114

7.4 按键消抖与LED开关实例 114

7.4.1 按键消抖原理 114

7.4.2 功能简介 116

7.4.3 代码解析 116

7.4.4 板级调试 118

7.5 经典模式流水灯实验 118

7.5.1 功能简介 118

7.5.2 代码解析 119

7.5.3 板级调试 121

7.6 基于PLL分频计数的LED闪烁实例 121

7.6.1 PLL概述 121

7.6.2 功能简介 121

7.6.3 新建IP核文件 122

7.6.4 PLL配置 124

7.6.5 模块化设计概述 128

7.6.6 模块化设计实践 129

7.6.7 代码解析 130

7.6.8 板级调试 132

7.7 数码管驱动实例 132

7.7.1 数码管驱动原理 132

7.7.2 功能概述 133

7.7.3 代码解析 133

7.7.4 板级调试 138

7.8 SRAM读写测试 138

7.8.1 SRAM读写时序解读 138

7.8.2 功能简介 141

7.8.3 代码解析 142

7.8.4 Xilinx库设置 148

7.8.5 功能仿真 149

7.8.6 FPGA在线配置 150

7.8.7 触发采样波形 152

7.9 UART loopback测试 153

7.9.1 功能概述 153

7.9.2 代码解析 154

7.9.3 板级调试 162

7.10 VGA驱动ColorBar显示 163

7.10.1 VGA概述 163

7.10.2 功能简介 166

7.10.3 代码解析 167

7.10.4 板级调试 173

7.11 LCD基本驱动实例 174

7.11.1 LCD驱动时序 174

7.11.2 功能简介 175

7.11.3 代码解析 176

7.11.4 装配 180

7.11.5 板级调试 180

7.12 LCD字符显示驱动 181

7.12.1 字符取模 181

7.12.2 ROM初始化文档创建 184

7.12.3 新建源文件 185

7.12.4 IP选择 186

7.12.5 ROM配置 187

7.12.6 功能简介 188

7.12.7 代码解析 190

7.12.8 板级调试 194

第8章 FPGA片内资源应用实例 196

8.1 基于ChipScope的超声波测距调试 196

8.1.1 超声波测距原理 196

8.1.2 功能简介 197

8.1.3 代码解析 197

8.1.4 硬件装配 200

8.1.5 ChipScope源文件创建 200

8.1.6 ChipScope配置 203

8.1.7 ChipScope调试 208

8.2 FPGA片内ROM实例 212

8.2.1 功能概述 212

8.2.2 代码解析 212

8.2.3 ROM初始化文档创建 215

8.2.4 新建源文件 216

8.2.5 IP选择 217

8.2.6 ROM配置 217

8.2.7 Xilinx库设置 220

8.2.8 功能仿真 221

8.2.9 FPGA在线调试 222

8.2.10 触发采样波形 224

8.3 FPGA片内RAM实例 225

8.3.1 功能概述 225

8.3.2 代码解析 225

8.3.3 新建源文件 228

8.3.4 IP选择 229

8.3.5 RAM配置 229

8.3.6 功能仿真 231

8.3.7 FPGA在线调试 232

8.4 FPGA片内FIFO实例 233

8.4.1 功能概述 233

8.4.2 代码解析 233

8.4.3 新建源文件 236

8.4.4 IP选择 237

8.4.5 FIFO配置 238

8.4.6 功能仿真 240

8.4.7 FPGA在线调试 241

8.5 FPGA片内异步FIFO实例 243

8.5.1 功能概述 243

8.5.2 代码解析 244

8.5.3 新建源文件 247

8.5.4 IP选择 248

8.5.5 FIFO配置 248

8.5.6 功能仿真 251

8.5.7 FPGA在线调试 252

8.6 FPGA片内ROM FIFO RAM联合实例之功能 254

8.6.1 功能概述 254

8.6.2 代码解析 254

8.6.3 功能仿真 258

8.6.4 FPGA在线调试 260

第9章 综合进阶实例 263

9.1 基于数码管显示的超声波测距回响脉宽计数 263

9.1.1 功能简介 263

9.1.2 代码解析 264

9.1.3 板级调试 266

9.2 基于均值滤波处理的超声波测距回响脉宽计数 266

9.2.1 功能简介 266

9.2.2 滤波算法与实现 267

9.2.3 代码解析 268

9.2.4 板级调试 270

9.3 基于进制换算的超声波测距结果显示 270

9.3.1 功能简介 270

9.3.2 距离计算公式实现 270

9.3.3 进制换算实现 271

9.3.4 代码解析 271

9.3.5 乘法器IP核创建、配置与例化 273

9.3.6 除法器IP核创建、配置与例化 278

9.3.7 板级调试 282

9.4 倒车雷达实例 282

9.4.1 倒车雷达应用背景 282

9.4.2 功能简介 282

9.4.3 代码解析 284

9.4.4 板级调试 285

9.5 基于SRAM批量读写的UART bulk测试 286

9.5.1 功能概述 286

9.5.2 代码解析 287

9.5.3 板级调试 295

9.6 基于数码管显示的RTC读取 297

9.6.1 RTC芯片解析 297

9.6.2 功能简介 299

9.6.3 代码解析 300

9.6.4 板级调试 309

9.7 基于UART发送的RTC读取 310

9.7.1 功能简介 310

9.7.2 代码解析 310

9.7.3 板级调试 313

9.8 基于UART收发的RTC读写 314

9.8.1 功能简介 314

9.8.2 代码解析 315

9.8.3 板级调试 318

9.9 基于UART控制的VGA多模式显示 319

9.9.1 功能简介 319

9.9.2 代码解析 320

9.9.3 板级调试 320

9.10 基于LED显示的D/A输出驱动实例 322

9.10.1 D/A芯片概述 322

9.10.2 功能简介 322

9.10.3 代码解析 323

9.10.4 板级调试 328

9.11 基于按键调整和数码管显示的D/A输出实例 329

9.11.1 功能简介 329

9.11.2 代码解析 329

9.11.3 板级调试 329

9.12 波形发生器 330

9.12.1 功能简介 330

9.12.2 代码解析 331

9.12.3 IP核CORDIC配置与例化 336

9.12.4 Xilinx库设置 338

9.12.5 功能仿真 340

9.12.6 板级调试 341

9.13 基于数码管显示的A/D采集实例 342

9.13.1 A/D芯片接口概述 342

9.13.2 功能简介 342

9.13.3 代码解析 343

9.13.4 板级调试 347

9.14 A/D和D/A联合测试 347

9.14.1 功能简介 347

9.14.2 代码解析 348

9.14.3 板级调试 350

9.15 RTC时间的LCD显示和UART设置 350

9.15.1 功能简介 350

9.15.2 代码解析 351

9.15.3 板级调试 354