基于FPGA的Qsys计算机体系结构实践教程

图书标准信息

• 作者 杨军 著
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2020-11
• 版次 1
• ISBN 9787030668813
• 定价 59.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 231页

【内容简介】

《基于FPGA的Qsys计算机体系结构实践教程》共5章：第1章对《基于FPGA的Qsys计算机体系结构实践教程》的教学意义、应用价值及实验须知、实验报告要求进行相关概述；第2章对硬件开发工具Quartus Ⅱ13.0、集成开发工具Qsys的设计流程及功能详解等进行介绍，再结合实例进行讲解，为后续学习打下扎实基础；第3章设计了10个基于FPGA的数字系统常用基本器件实验，引领读者快速入门，使读者掌握FPGA技术设计数字系统实验基本技巧，并培养Quartus Ⅱ13.0软件设计能力；第4章详细地介绍计算机体系结构中基本组成部件及指令系统的基本实验设计过程，通过上述实验，让读者理解掌握计算机体系结构基本组成部件功能原理，同时培养读者独立使用TDX-CMX硬件设计平台的能力；第5章主要是基于Qsys的7个综合开发实例实验设计，使读者进一步提高对Qsys系统的理解和掌握；附录部分介绍了硬件设计平台TDX-CMX及DE2开发板。

【目录】

目录 

第1章 概述 1 

1.1 课程概述 1 

1.2 实验须知 1 

1.3 实验报告要求 2 

第2章 常用FPGA开发工具 3 

2.1 硬件开发工具QuartusⅡ13.03 

2.1.1 Quartus Ⅱ 13.0简介 3 

2.1.2 Quartus Ⅱ 13.0设计流程 3 

2.1.3 Quartus Ⅱ 13.0功能详解 4 

2.1.4 Quartus Ⅱ 13.0实例讲解 12 

2.2 集成开发工具Qsys 19 

2.2.1 Qsys技术简介 19 

2.2.2 Qsys功能特点 20 

2.2.3 Qsys设计流程 21 

2.2.4 Qsys开发实例 24 

第3章 基于FPGA的常用基本器件设计 40 

3.1 移位寄存器设计 40 

3.2 加减法运算器设计 43 

3.3 计数器设计 46 

3.4 节拍器设计 51 

3.5 存储器设计 55 

3.6 分频器设计 58 

3.7 D触发器设计 63 

3.8 数值比较器设计 66 

3.9 数据分配器设计 68 

3.10 序列信号发生器设计 70 

第4章 基于Qsys的计算机体系结构实验 73 

4.1 运算器实验 73 

4.1.1 基本运算器设计实验 73 

4.1.2 超前进位加法器设计实验 78 

4.2 存储器实验 84 

4.2.1 FIFO存储实验 84 

4.2.2 Cache控制器设计实验 87 

4.3 控制器实验 92 

4.3.1 时序发生器设计实验 92 

4.3.2 微程序控制器设计实验 95 

4.4 接口实验 103 

4.4.1 基本输入/输出功能的总线接口实验 103 

4.4.2 中断控制功能的总线接口实验 107 

4.4.3 典型I/O接口8253扩展设计实验 109 

4.5 指令系统实验 112 

4.5.1 基于CISC指令系统的模型机设计实验 114 

4.5.2 基于RISC技术的模型机设计实验 129 

4.5.3 指令预取功能的模型机设计实验 134 

第5章 基于Qsys的综合开发实例 142 

5.1 LED流水灯实验 142 

5.2 JTAG UART通信实验 156 

5.3 带SDRAM模块的Nios Ⅱ系统实验 163 

5.4 带Flash模块的Nios Ⅱ系统实验 168 

5.5 基于Avalon总线的PWM组件实验 172 

5.6 DS18B20数字温度传感器应用实验 178 

5.7 数字示波器设计实验 201 

附录 223 

附录1 软件使用说明 223 

附录2 DE2开发板简介 230 

参考文献 232