深入理解FPGA电子系统设计

作品简介

本书分基础与应用两部分，系统介绍了Altera FPGA的开发应用知识。基础部分包括FPGA开发流程、硬件描述语言VHDL、Quartus Prime设计开发环境、基本电路的VHDL设计、基于IP的设计等内容；应用部分包括人机交互接口设计、数字信号处理电路设计、密码算法设计、基于Nios Ⅱ的SOPC系统开发等内容，并在最后一章给出了24个常用设计实例。全书语言简明易懂，逻辑清晰，向读者提供了不同领域的FPGA应用实例以及完整的设计源程序。本书可作为高等学校电子信息、计算机、自动化等专业的本科生教材，也可供从事电子系统设计的工程技术人员参考。

李莉编著

作品目录

• 内容简介
• 前言PREFACE
• 第1章　FPGA开发简介
• 1.1　可编程逻辑器件概述
• 1.2　FPGA芯片
• 1.3　FPGA开发工具
• 1.4　基于FPGA的开发流程
• 第2章　VHDL硬件描述语言
• 2.1　程序基本结构
• 2.2　VHDL程序语法规则
• 2.3　并行语句
• 2.4　顺序语句
• 2.5　子程序及子程序调用语句
• 第3章　Quartus Prime设计开发环境
• 3.1　Quartus Prime概述
• 3.2　Quartus Prime设计流程
• 3.3　嵌入式逻辑分析仪使用
• 第4章　基本电路的VHDL设计
• 4.1　优先编码器
• 4.2　数据选择器
• 4.3　组合逻辑电路与并行语句、进程语句的关系
• 4.4　运算电路
• 4.5　时钟信号
• 4.6　锁存器和触发器
• 4.7　同步、异步信号描述
• 4.8　同步电路设计原则
• 4.9　计数器
• 4.10　分频电路
• 4.11　寄存器
• 4.12　状态机
• 4.13　动态扫描电路
• 第5章　基于IP的设计
• 5.1　IP核
• 5.2　触发器IP核的VHDL设计应用
• 5.3　存储器IP核的VHDL设计应用
• 5.4　锁相环IP核的VHDL设计应用
• 5.5　运算电路IP核的VHDL设计应用
• 第6章　人机交互接口设计
• 6.1　键盘扫描电路的VHDL设计
• 6.2　液晶驱动电路的VHDL设计
• 第7章　数字信号处理
• 7.1　差错控制电路的VHDL设计（CRC校验电路）
• 7.2　滤波电路的VHDL设计
• 7.3　HDB3基带信号编译码电路的VHDL设计
• 第8章　密码算法设计
• 8.1　分组密码算法的VHDL设计（SM4）
• 8.2　流密码算法的VHDL设计（ZUC）
• 8.3　HASH算法的VHDL设计（SM3）
• 第9章　基于Nios Ⅱ的SOPC系统开发
• 9.1　简介
• 9.2　SOPC硬件开发
• 9.3　SOPC软件系统开发
• 第10章　基于VHDL的FPGA设计实例
• 10.1　多路选择器
• 10.2　寄存器
• 10.3　移位寄存器
• 10.4　计数器
• 10.5　分频器
• 10.6　元件例化
• 10.7　状态机1
• 10.8　状态机2
• 10.9　DES算法S盒
• 10.10　DES算法初始置换IP
• 10.11　十六进制数的共阴极7段数码显示译码器
• 10.12　七人表决器的设计
• 10.13　动态扫描显示电路
• 10.14　四人抢答器的设计
• 10.15　伪随机数产生器
• 10.16　彩灯控制器1
• 10.17　彩灯控制器2
• 10.18　彩色LED点阵显示电路设计
• 10.19　计算器设计
• 10.20　序列检测器
• 10.21　自动售货机
• 10.22　直流电机转速控制电路
• 10.23　篮球竞赛30秒计时器
• 10.24　电梯控制器
• 附录1　DES算法的S盒
• 附录2　VHDL保留字
• 参考文献