基础篇 3
第1章 EDA技术及其发展 3
1.1 集成电路产业基本规律 3
1.2 EDA产业的历史 3
1.2.1 计算机辅助设计阶段 4
1.2.2 计算机辅助工程阶段 4
1.2.3 电子设计自动化阶段 4
1.3 EDA工具的分类 4
1.3.1 电路设计与仿真工具 5
1.3.2 PCB设计软件 6
1.3.3 IC设计软件 6
1.3.4 FPGA设计工具 7
1.4 主要硬件描述语言 8
1.4.1 VHDL 8
1.4.2 Verilog HDL 9
1.4.3 System Verilog 9
1.4.4 SystemC 10
1.4.5 VHDL和Verilog HDL的比较 10
1.4.6 SystemC和System Verilog的比较 11
1.5 集成电路设计方法学 12
1.5.1 片上系统的概念 12
1.5.2 可编程片上系统的概念 12
1.5.3 片上系统设计方法学的概念 12
1.5.4 软硬件协同设计方法 14
1.5.5 基于虚拟原型的设计方法 15
1.5.6 IP核及IP复用 16
小结 17
第2章 可编程逻辑器件的发展及原理 18
2.1 可编程逻辑器件结构剖析 19
2.1.1 简单PLD的“与”阵列、“或”阵列平面结构 19
2.1.2 带宏单元的复杂可编程逻辑器件 21
2.1.3 FPGA 28
2.2 可编程逻辑器件的编程原理 29
2.2.1 熔丝型编程 29
2.2.2 反熔丝型编程 30
2.2.3 SRAM编程 30
2.2.4 EPROM编程 31
2.2.5 E2PROM编程 31
2.2.6 FPGA的发展趋势 32
2.3 Altera Cyclone Ⅱ简介 33
2.3.1 Altera公司的可编辑逻辑器件 33
2.3.2 Cyclone Ⅱ的总体结构 34
2.3.3 LE结构 35
2.3.4 LAB结构 36
2.3.5 全局时钟网络 37
2.3.6 DSP结构 38
小结 40
第3章 综合工具Quartus Ⅱ的使用 41
3.1 工程建立 41
3.2 建立设计 43
3.3 分析与综合 46
3.4 引脚分配 46
3.5 程序下载 47
3.6 SignalTap Ⅱ的使用 48
小结 50
第4章 仿真工具ModelSim的使用4.1 ModelSim仿真过程 51
4.2 加入Altera器件的仿真库 54
小结 56
第5章 TE3无线多媒体教学平台简介 57
5.1 概述 57
5.2 核心板 57
5.2.1 主要特性 58
5.2.2 核心板的主要器件 58
5.2.3 应用领域 59
5.3 扩展板 59
5.3.1 主要特性 60
5.3.2 主要器件及接口 60
5.3.3 应用领域 61
实验篇 65
第6章 LED实验 65
6.1 实验内容 65
6.2 实验原理 65
6.3 程序设计 66
6.4 仿真结果 67
6.5 演示程序文件说明 68
6.6 演示程序使用 68
第7章 脉冲发生器实验 69
7.1 实验内容 69
7.2 实验原理 69
7.3 程序设计 70
7.4 仿真结果 71
7.5 运行结果 72
7.6 演示程序文件说明 72
7.7 演示程序使用 72
第8章 脉宽调制（PWM）实验 73
8.1 实验内容 73
8.2 实验原理 73
8.3 程序设计 74
8.3.1 总体架构 74
8.3.2 PWM_Basic模块 75
8.3.3 PWM_Controller模块 75
8.4 程序仿真 77
8.5 演示程序文件说明 77
8.6 演示程序使用 78
8.7 实验中注意的问题 78
第9章 波形发生器实验 79
9.1 实验内容 79
9.2 实验原理 79
9.3 实验设计 80
9.3.1 程序架构 80
9.3.2 sine_wave模块 81
9.4 运行结果 85
9.5 演示程序文件说明 86
9.6 演示程序使用 86
第10章 键盘扫描及数码管显示实验 87
10.1 实验内容 87
10.2 实验原理 87
10.2.1 4×4扫描键盘原理 87
10.2.2 八段数码管显示原理 88
10.3 程序设计 90
10.3.1 总体架构 90
10.3.2 key_scan模块 90
10.3.3 scan_clk模块 90
10.3.4 scan模块 91
10.3.5 data_2_disp模块 93
10.3.6 disp_scan模块 94
10.4 仿真结果 95
10.5 运行结果 96
10.6 演示程序文件说明 96
10.7 演示程序使用 96
第11章 计算器实验 97
11.1 实验内容 97
11.2 实验原理 97
11.3 实验设计 97
11.3.1 总体架构 97
11.3.2 datain模块 98
11.3.3 calculate模块 102
11.4 仿真结果 102
11.5 演示程序文件说明 104
11.6 演示程序使用 104
第12章 数字钟实验 105
12.1 实验内容 105
12.2 实验原理 105
12.3 实验设计 106
12.3.1 总体架构 106
12.3.2 digital_clk模块 106
12.3.3 one_sec模块 106
12.3.4 time_set模块 107
12.3.5 time模块 107
12.4 仿真结果 109
12.5 演示程序文件说明 110
12.6 演示程序使用 111
第13章 SRAM接口实验 112
13.1 实验内容 112
13.2 实验原理 112
13.3 程序设计 115
13.3.1 总体架构 115
13.3.2 SRAM_F模块 116
13.3.3 SRAM_Tester模块 119
13.3.4 LED_indicator模块 122
13.4 程序仿真 122
13.5 运行结果 123
13.6 演示程序文件说明 124
13.7 演示程序使用 124
第14章 串行接口实验 125
14.1 实验内容 125
14.2 实验原理 125
14.3 程序设计 126
14.3.1 总体架构 126
14.3.2 mini_UART模块 127
14.3.3 clk_Unit模块 127
14.3.4 Rx_Unit模块 128
14.3.5 Rx_Unit模块 133
14.4 程序使用及设置要求 135
14.5 演示程序文件说明 136
14.6 注意事项 136
第1 5章 I2C接口实验 137
15.1 实验内容 137
15.2 实验原理 137
15.2.1 I2C总线的特点 137
15.2.2 I2C总线协议 137
15.2.3 从设备ADV7181的I2C接口 138
15.3 程序设计 139
15.3.1 总体架构 139
15.3.2 顶层模块I2C 139
15.3.3 INS_SDL和INS_SCL模块 140
15.3.4 I2C_config模块 140
15.3.5 Register_operation模块 141
15.3.6 I2C_access_control模块 141
15.3.7 I2C_Master模块 142
15.4 运行结果 150
15.5 演示程序文件说明 151
15.6 演示程序使用 152
第16章 BCH编码实验 153
16.1 实验内容 153
16.2 实验原理 153
16.3 实验设计 154
16.3.1 总体架构 154
16.3.2 m_serial模块 155
16.3.3 encoder模块 156
16.3.4 channel模块 158
16.3.5 decoder模块 158
16.4 仿真结果 160
16.5 运行结果 161
16.6 演示程序文件说明 161
16.7 演示程序使用 162
第17章 音频接口实验 163
17.1 实验内容 163
17.2 实验原理 163
17.2.1 音频芯片与FPGA的连接 163
17.2.2 音频芯片UDA1341TS的基本工作流程 165
17.2.3 UDA1341TS的控制接口时序 166
17.3 程序设计 167
17.3.1 总体架构 167
17.3.2 sound模块 168
17.3.3 L3_AUD_Control模块 169
17.3.4 L3_Control模块 170
17.4 运行结果 173
17.5 演示程序文件说明 173
17.6 演示程序使用 174
第18章 VGA接口实验 175
18.1 实验内容 175
18.2 实验原理 175
18.2.1 VGA接口电路原理图 175
18.2.2 VGA接口 175
18.2.3 VGA时序分析 175
18.2.4 VGA时序实现 178
18.3 程序设计 178
18.3.1 总体架构 178
18.3.2 TE3_Default模块 179
18.3.3 Reset_Delay模块 179
18.3.4 VGA_Controller模块 179
18.3.5 VGA_OSD_RAM模块 181
18.4 运行结果 183
18.5 演示程序文件说明 183
18.6 演示程序使用 183
第19章 视频接口实验 184
19.1 实验内容 184
19.2 实验原理 184
19.2.1 CVBS复合视频广播信号 184
19.2.2 ITU-R 601和ITU-R 656数字电视标准 185
19.3 程序设计 187
19.3.1 总结架构 187
19.3.2 TE3_DVD2VGA模块 188
19.3.3 I2C_AV_Config模块 189
19.3.4 TV to_VGA模块 189
19.3.5 itu_r656_decoder模块 191
19.3.6 dul_port_c1024模块 192
19.3.7 YCbCr2RGB模块 194
19.4 演示程序文件说明 194
19.5 演示程序使用 194
第20章 液晶屏和触摸屏实验 195
20.1 实验内容 195
20.2 液晶屏和触摸屏的原理 195
20.2.1 液晶屏的基本原理 195
20.2.2 触摸屏的基本原理 196
20.3 程序设计 198
20.3.1 总体架构 198
20.3.2 液晶显示模块Ping 199
20.3.3 touch模块 202
20.4 运行结果 204
20.5 演示程序文件说明 205
20.6 演示程序使用 205
第21章 Nios Ⅱ系统入门实验 206
21.1 实验内容 206
21.2 实验步骤 206
21.3 实验结果 209
第22章 μClinux实验 210
22.1 实验内容 210
22.2 实验步骤 210
22.2.1 Nios Ⅱ硬件设置 210
22.2.2 软件环境配置 216
22.2.3 建立μClinux应用程序 224
22.3 注意事项 226
附录 TE3无线多媒体教学平台使用简介 228
A 计算机软硬件要求 228
A.1 硬件要求 228
A.2 软件要求 228
B 硬件连接及使用 228
B.1 核心板连接及使用方法 228
B.2 扩展板使用说明 232
C 核心板外设 232
C.1 时钟 232
C.2 SRAM 233
C.3 FLASH 233
C.4 SDRAM 234
C.5 串口 235
C.6 以太网口 235
C.7 70×6高速连接器 236
C.8 LED 237
C.9 按钮 237
D 扩展板外设 238
D.1 AD 238
D.2 DA 238
D.3 4×4扫描按键 239
D.4 拨动开关 241
D.5 LED 241
D.6 扩展接口 243
D.7 3寸TFT液晶彩色显示屏、触摸屏 244
D.8 USB接口 245
D.9 RS-232C串口 246
D.10 VGA输出接口 247
D.11 AV输入接口 248
D.12 数码管 248
D.13 音频接口 250