基于Quartus 2的FPGA/CPLD数字系统设计与应用PDF电子书下载

第1章 FPGA/CPLD简介 1

1.1 可编程逻辑器件概述 1

1.2 FPGA/CPLD基本结构 3

1.2.1 FPGA的基本结构 3

1.2.2 CPLD的基本结构 6

1.2.3 FPGA与CPLD的比较 8

1.3 FPGA/CPLD的设计流程 9

1.4 FPGA/CPLD常用开发工具 13

思考与练习 17

第2章 Quartus Ⅱ开发指南 18

2.1 Quartus Ⅱ软件综述 18

2.2 Quartus Ⅱ设计流程 22

2.2.1 设计输入与约束 22

2.2.2 分析和综合 27

2.2.3 布局布线 31

2.2.4 时序仿真 34

2.2.5 编程与配置 37

2.3 Quartus Ⅱ使用方法 41

2.3.1 文本编辑 42

2.3.2 原理图和图表模块编辑 54

2.3.3 混合编辑（自底向上） 63

2.3.4 混合编辑（自顶向下） 67

思考与练习 73

第3章 硬件描述语言Verilog HDL设计基础 74

3.1 了解Verilog HDL 74

3.2 Verilog HDL的模块 75

3.2.1 端口定义 76

3.2.2 模块的描述方式 76

3.3 Verilog HDL的数据类型和运算符 81

3.3.1 数据类型 82

3.3.2 运算符 86

3.3.3 运算符的优先级 92

3.4 Verilog HDL语言的赋值语句和块语句 93

3.4.1 理解阻塞与非阻塞 93

3.4.2 块语句 95

3.5 Verilog HDL语言的条件语句 97

3.5.1 if语句 97

3.5.2 case语句 100

3.6 Verilog HDL循环语句与结构说明语句 103

3.6.1 循环语句 103

3.6.2 结构说明语句 106

3.7 Testbench 109

思考与练习 111

第4章 门电路设计范例 112

4.1 基本逻辑门电路 112

4.1.1 与门电路 112

4.1.2 或门电路 114

4.1.3 非门电路 116

4.2 组合逻辑门电路 118

4.2.1 与非门电路 118

4.2.2 或非门电路 120

4.2.3 与或非门电路 123

4.2.4 异或门电路 124

4.2.5 同或门电路 126

4.3 三态门和总线缓冲器 128

4.3.1 三态门 129

4.3.2 单向总线缓冲器 130

4.3.3 双向总线缓冲器 130

思考与练习 133

第5章 组合逻辑电路设计范例 134

5.1 编码器 134

5.1.1 8-3 线编码器 134

5.1.2 8-3 线优先编码器 135

5.2 译码器 139

5.2.1 3-8 线译码器 139

5.2.2 BCD-七段显示译码器 142

5.3 数据选择器 144

5.3.1 4选1数据选择器 144

5.3.2 8选1数据选择器 146

5.3.3 2选1数据选择器 148

5.4 数据分配器 150

5.5 数值比较器 151

5.6 加法器 153

5.6.1 半加器 153

5.6.2 全加器 155

5.6.3 4位全加器 158

5.6.4 16位全加器 159

5.7 减法器 161

5.7.1 半减器 161

5.7.2 全减器 163

5.7.3 4位全减器 164

5.8 乘法器 165

5.9 七人投票表决器 167

思考与练习 169

第6章 时序逻辑电路设计范例 170

6.1 触发器 170

6.1.1 RS触发器 170

6.1.2 JK触发器 172

6.1.3 D触发器 174

6.1.4 T触发器 175

6.2 锁存器和寄存器 177

6.2.1 锁存器 177

6.2.2 寄存器 179

6.3 移位寄存器 181

6.3.1 右移移位寄存器 181

6.3.2 左移移位寄存器 182

6.3.3 双向移位寄存器 183

6.3.4 串入/串出移位寄存器 185

6.3.5 串入/并出移位寄存器 187

6.3.6 并入/串出移位寄存器 188

6.4 计数器 190

6.4.1 同步计数器 190

6.4.2 异步计数器 192

6.4.3 减法计数器 193

6.4.4 可逆计数器 194

6.4.5 可变模计数器 197

6.5 分频器 198

6.5.1 偶数分频器 198

6.5.2 奇数分频器 202

6.5.3 半整数分频器 206

6.6 顺序脉冲发生器 208

6.7 序列信号发生器 210

思考与练习 211

第7章 数字系统设计范例 212

7.1 存储器 212

7.1.1 只读存储器（ROM） 212

7.1.2 随机存储器（RAM） 214

7.1.3 堆栈 215

7.1.4 FIFO存储器 217

7.2 编码器和译码器 220

7.2.1 奇偶校验位产生器 220

7.2.2 格雷编码器设计 221

7.2.3 曼彻斯特编译码器设计 223

7.3 控制类 229

7.3.1 电子手表IC设计 229

7.3.2 交通控制器 239

7.3.3 电梯控制器 246

7.4 其他实例 256

7.4.1 4＊4矩阵键盘扫描电路设计 256

7.4.2 8位数码扫描显示电路设计 259

7.4.3 乒乓球游戏机 261

7.4.4 跑马灯设计 267

7.4.5 数字频率计 271

思考与练习 274

第8章 可参数化宏模块及IP核的使用 275

8.1 ROM、RAM、FIFO的使用 275

8.1.1 ROM的使用 275

8.1.2 RAM的使用 281

8.1.3 FIFO的使用 282

8.2 乘法器、锁相环的使用 284

8.2.1 乘法器的使用 284

8.2.2 锁相环的使用 285

8.3 正弦信号发生器 287

8.4 NOC IP核的使用 288

思考与练习 291

第9章 SOPC综合实践 292

9.1 GPS系统概述 292

9.2 GPS导航应用实例 293

9.2.1 硬件电路设计 294

9.2.2 NIOS Ⅱ处理器的构建 296

9.2.3 应用程序设计 302

9.2.4 系统总体测试 309

9.3 实例总结 310

思考与练习 310

第10章 基于FPGA的信号捕获实现 311

10.1 GPS卫星信号的捕获原理 311

10.2 GPS卫星信号的并行捕获 312

10.3 并行捕获的FPGA实现 313

10.3.1 模块的划分 314

10.3.2 载波NCO产生模块 314

10.3.3 本地C/A码产生装置 316

10.3.4 复数乘法器模块 318

10.3.5 FFT发生装置 318

10.3.6 实验分析 323

10.4 实例总结 324

思考与练习 324

参考文献 325