基于FPGA技术的工程应用与实践

图书标准信息

• 作者 任文平
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2018-07
• 版次 31
• ISBN 9787030574299
• 定价 58.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 281页

【内容简介】

本书是作者结合多年来的教学经验编写的专业技术类教材，编写上尽力避免传统理论化的教学思路，注重于FPGA技术的实践性和应用性。在内容的编排上，为初学者提供了基础知识部分，包括Quartus软件的使用、硬件描述语言语句及语法、FPGA技术常用设计方法等；基本电路及应用系统的设计实例，包括DDS电路、存储器电路、显示接口电路、温湿度控制系统设计等；*后是工程应用实例部分，在工程实例方面，选择了目前应用较为广泛的图像处理、触摸屏、调频调幅电源等。本书力求通过大量实例，为读者提供一个较为开阔的设计应用视野，从而能尽快提升FPGA开发及应用能力。

【目录】

前言
章可编程逻辑器件及开发概述1
1.1可编程逻辑器件简介1
1.1.1可编程逻辑器件发展历程1
1.1.2可编程逻辑器件特点2
1.2可编程逻辑器件设计应用基础3
1.2.1硬件描述语言3
1.2.2可编程逻辑器件3
1.2.3设计软件4
1.3可编程逻辑器件开发流程4
1.4可编程逻辑器件应用领域5
第2章quartus软件的使用7
2.1图输入设计流程7
2.1.1半加器的设计7
2.1.2创建工程8
2.1.3建立图形设计文件11
2.1.4工程的编译13
2.1.5引脚分配13
2.1.6工程的下载验证13
2.2硬件描述语言输入设计流程14
2.2.1全加器的设计15
2.2.2半加器的硬件描述语言程序15
2.2.3创建工程16
2.2.4输入半加器程序设计文件16
2.2.5生成元件符号16
2.2.6利用生成元件符号设计全加器电路16
2.3宏功能模块(lpm)的调用18
2.3.1存储器的初始化18
2.3.2宏功能模块lpmrom的创建19
2.3.3查看宏功能模块rom的设计文件22
2.4signaltapⅱ嵌入式逻辑分析仪使用23
2.4.1signaltapⅱ嵌入式逻辑分析仪的设置23
2.4.2编译下载25
2.4.3信号波形的捕捉26
第3章veriloghdl简介28
3.1veriloghdl硬件描述语言概述28
3.2veriloghdl程序的构成28
3.2.1二-十进制及veriloghdl描述28
3.2.2veriloghdl程序的基本构成30
3.3veriloghdl语法规则32
3.3.1veriloghdl文字规则32
3.3.2数据对象34
3.3.3运算符36
3.4veriloghdl中的语句36
3.4.1并行语句36
3.4.2顺序语句43
3.5modelsim工具的使用48
3.5.1程序中无宏功能模块的modelsim使用流程49
3.5.2宏功能模块的modelsim使用流程53
3.5.3testbenc件的编写57
第4章有限机设计61
4.1有限机设计简介61
4.1.1有限机的特点及分类61
4.1.2基于有限机的电路设计步骤61
4.2moore型有限机的设计62
4.3mealy型有限机的设计65
4.4有限机设计举例：十字路交通灯控制电路67
4.4.1设计要求67
4.4.2设计分析67
4.4.3设计实现69
第5章常用功能电路设计72
5.1dds电路72
5.1.1dds72
5.1.2基于fpga的dds电路实现73
5.1.3与分析75
5.2m序列信号产生电路76
5.2.1m序列信号产生76
5.2.2设计举例76
5.2.3与分析77
5.3spi接电路78
5.3.1spi通信协议78
5.3.2基于fpga的spi通信协议实现79
5.3.3应用举例81
5.4ram存储器接电路85
5.4.1sram存储器85
5.4.2基于双ram乒乓作的数据存储电路86
5.5crc校验电路94
5.5.1crc校验94
5.5.2crc校验码的编码95
5.5.3基于fpga的逐比特比较法求解crc校验码设计实现96
5.5.4与分析97
5.6lcd控制电路99
5.6.1lcd简介99
5.6.2基于fpga的lcd控制电路设计103
5.7vga控制电路107
5.7.1vga简介107
5.7.2扫描108
5.7.3vga控制时序108
5.7.4数模转换芯片dacadv7123109
5.7.5基于fpga的vga彩条控制电路设计109
第6章应用设计实例115
6.1温湿度采集及显示115
6.1.1设计要求115
6.1.2设计方案115
6.1.3相关简介116
6.1.4温湿度模块设计118
6.1.5串通信模块设计124
6.1.6javagui设计127
6.1.7系统测试130
6.2频率计132
6.2.1设计要求132
6.2.2设计方案132
6.2.3测频简介132
6.2.4设计实现134
6.3基于vga显示的接球游戏140
6.3.1设计要求140
6.3.2设计分析140
6.3.3vga时序控制模块设计141
6.3.4游戏逻辑产生模块设计144
6.3.5游戏测试149
第7章基于fpga的图像采集处理系统151
7.1设计内容151
7.2图像采集模块152
7.2.1图像捕捉模块153
7.2.2i2c线配置模块156
7.2.3数据格式转换模块165
7.3sdram控制模块170
7.4vga显示控制模块172
7.4.1vga显示172
7.4.2vga控制模块172
7.5图像处理算法及实现175
7.5.1图像的透明算法及实现176
7.5.2图像灰度处理算法及实现181
7.5.3图像降噪算法及实现183
7.5.4边缘检测算法及实现189
第8章基于触摸屏的电子相册设计193
8.1设计要求193
8.2相关内容简介193
8.2.1lcd显示驱动芯片tpg110193
8.2.2a/d转换器(ad7843)194
8.3方案设计195
8.4基于fpga的各模块实现196
8.4.1lcd串行控制模块196
8.4.2adc串行控制模块196
8.4.3触摸检测模块204
8.4.4flash到sdram控制模块206
8.4.54端sdram控制模块212
8.4.6lcd时序控制模块214
8.5系统的测试219
8.5.1lcd触摸屏与fpga的连接219
8.5.2flash中图片下载220
8.5.3设计验证221
第9章基于fpga的调频调幅电源设计222
9.1变频电源的技术分析222
9.1.1spwm调制技术222
9.1.2spwm控制方式222
9.2变频电源硬件的体设计223
9.3基于fpga的变频电源控制电路的设计224
9.3.1变频电源数字控制电路224
9.3.2spwm波形的实现224
9.3.3三路相位差120±的spwm波形的生成231
9.3.4dcpwm模块233
9.4变频电源的能测试及分析236
9.4.1变频电源的能236
9.4.2变频电源测试结果及分析237
0章电子设计竞赛综合实例238
10.1第十届大电子设计竞赛f题238
10.1.1任务238
10.1.2要求238
10.1.3说明239
10.2参设计240
10.2.1频率可调时钟产生电路240
10.2.2m序列产生电路242
10.2.3曼彻斯特码产生电路242
10.2.4从曼彻斯特码提取已知频率的同步时钟的电路243
10.2.5从曼彻斯特码中恢复数据的电路246
10.2.6从曼彻斯特码提取未知频率的同步时钟的电路247
10.3有源低通模拟滤波器的设计252
附录ade2开发台256
a.1de2板上资源及硬件布局256
a.2de2电路组成258
a.3de2台的开发环境260
a.4de2台的扩展接261
a.5de2台上ep2c35f672的引脚分配表261
附录bde2-115开发台273
b.1de2-115板上资源及硬件布局273
b.2de2-115台上提供的资源273
b.3de2-115台的扩展接274
b.4de2-115台的开发环境275
b.5de2-115台上ep4ce115f29c7的引脚分配表275
参文献282