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FPGA設計及應用(高等學校電子信息類專業系列教材)

  • 作者：編者:朱代先//代新冠|責編:吳禎娥
  • 出版社：西安電子科大
  • ISBN：9787560675305
  • 出版日期：2025/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：300
人民幣：RMB 58 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以培養電子信息技術應用型人才為目標，以實際應用為背景，深入淺出地介紹了FPGA的基本技術。在內容取材上，力求反映國內外FPGA技術的新成果、新應用，簡明精練；在描述方法上，既注重基本理論的介紹，力求通俗易懂；又強調理論與實踐相結合，通過大量的實用常式，幫助讀者更深入地了解FPGA技術及應用開發方法。
    全書共8章，內容包括緒論、可編程邏輯器件、VHDL硬體描述語言基礎、VHDL描述語句、有限狀態機（FSM）、常用介面電路的FPGA實現、FPGA在通信系統設計中的應用及FPGA在數字信號處理中的應用等。
    本書內容安排豐富，由淺入深，重點突出，強調理論與實踐相結合，且書中每章都列舉了一定數量的例題，章末還附有相關拓展思考題。
    本書可作為高等學校電子信息類專業的本科生或研究生教材，也可作為廣大數字電路或者數字系統設計開發人員的參考書。
作者介紹
編者:朱代先//代新冠|責編:吳禎娥
目錄
第1章  緒論
  1.1  電子設計自動化技術概述
    1.1.1  EDA技術的發展歷程
    1.1.2  EDA的基本特徵
  1.2  專用集成電路設計方法
  1.3  HDL的特點
    1.3.1  VHDL
    1.3.2  Verilog HDL
  1.4  常用的FPGA工具軟體
    1.4.1  EDA工具
    1.4.2  Xilinx公司的Vivado開發工具
  概述
    1.4.3  Altera公司的QuartusⅡ開發工具
  概述
  1.5  FPGA設計流程
  1.6  EDA技術的發展趨勢
  拓展思考題
第2章  可編程邏輯器件
  2.1  PLD簡介
    2.1.1  PLD概述
    2.1.2  PLD的優點
    2.1.3  PLD的分類
    2.1.4  PLD的發展趨勢
  2.2  PLD的硬體結構
    2.2.1  PLD的表示方法
    2.2.2  PROM的結構原理
    2.2.3  PLA的結構原理
  2.3  CPLD的硬體結構
    2.3.1  乘積項原理
    2.3.2  CPLD的基本結構
    2.3.3  Altera公司的CPLD器件
  2.4  FPGA的硬體結構
    2.4.1  查找表原理
    2.4.2  FPGA的基本結構
    2.4.3  Altera公司的FPGA器件
    2.4.4  Cyclone V系列器件
  2.5  CPLD/FPGA開發應用選擇
    2.5.1  PLD選擇的依據
    2.5.2  FPGA與CPLD的比較
  拓展思考題
第3章  VHDL硬體描述語言基礎
  3.1  VHDL概述
  3.2  VHDL結構與要素
    3.2.1  庫
    3.2.2  程序包
    3.2.3  實體
    3.2.4  結構體
    3.2.5  配置
  3.3  VHDL文字規則
    3.3.1  數字型文字

    3.3.2  字元串型文字
    3.3.3  標識符
    3.3.4  下標名與下標段名
    3.3.5  保留字
  3.4  VHDL數據對象
    3.4.1  常量
    3.4.2  變數
    3.4.3  信號
    3.4.4  數據對象的比較
  3.5  VHDL數據類型
    3.5.1  VHDL預定義數據類型
    3.5.2  IEEE預定義標準邏輯位與矢量
    3.5.3  其他預定義標準數據類型
    3.5.4  用戶自定義數據類型
  3.6  VHDL操作符
    3.6.1  操作符種類
    3.6.2  賦值操作符
    3.6.3  邏輯操作符
    3.6.4  關係操作符
    3.6.5  算術操作符
    3.6.6  重載操作符
  3.7  VHDL預定義屬性
    3.7.1  值類屬性
    3.7.2  函數類預定義屬性
    3.7.3  信號類預定義屬性
    3.7.4  數據類型類預定義屬性
    3.7.5  數據範圍類預定義屬性
  拓展思考題
第4章  VHDL描述語句
  4.1  VHDL描述語句概述
  4.2  順序語句
    4.2.1  變數賦值語句
    4.2.2  信號賦值語句
    4.2.3  wait語句
    4.2.4  if語句
    4.2.5  case語句
    4.2.6  loop語句
    4.2.7  exit語句
    4.2.8  next語句
    4.2.9  return語句
    4.2.10  null語句
    4.2.11  assert語句
    4.2.12  report語句
    4.2.13  過程調用語句
  4.3  並行語句
    4.3.1  進程語句
    4.3.2  塊語句
    4.3.3  並行信號賦值語句
    4.3.4  並行過程調用語句
    4.3.5  並行斷言語句

    4.3.6  類屬語句
    4.3.7  元件例化語句
    4.3.8  生成語句
  拓展思考題
第5章  有限狀態機
  5.1  有限狀態機概述
    5.1.1  有限狀態機的基本結構
    5.1.2  有限狀態機的表示方法
    5.1.3  有限狀態機的VHDL設計描述
    5.1.4  有限狀態機的設計步驟
    5.1.5  有限狀態機的設計模板
  5.2  Moore型有限狀態機設計
  5.3  Mealy型有限狀態機設計
  5.4  FSM狀態編碼
  拓展思考題
第6章  常用介面的FPGA實現
  6.1  概述
  6.2  UART介面實現
    6.2.1  UART的工作原理
    6.2.2  UART頂層設計的VHDL描述
    6.2.3  UART發送器
    6.2.4  UART接收器
    6.2.5  波特率發生器
  6.3  IIC介面實現
    6.3.1  IIC介面工作原理
    6.3.2  IIC頂層設計的VHDL描述
    6.3.3  IIC核心模塊的VHDL描述
    6.3.4  模擬波形
  6.4  SPI介面
    6.4.1  SPI的工作原理
    6.4.2  SPI頂層設計的VHDL描述
    6.4.3  移位寄存器
    6.4.4  SPI主從選擇模塊
    6.4.5  時鐘信號發生器
    6.4.6  SPI控制的管理模塊
  6.5  VGA介面實現
    6.5.1  VGA的顯示原理
    6.5.2  VGA的VHDL描述及其模擬波形
  拓展思考題
第7章  FPGA在通信系統設計中的應用
  7.1  概述
  7.2  數字調製
    7.2.1  數字調製的基本理論
    7.2.2  數字調製的程序設計
    7.2.3  數字調製的代碼分析
    7.2.4  數字調製的模擬波形
  7.3  數字上變頻和下變頻
    7.3.1  數字上變頻和下變頻的基本理論
    7.3.2  數字上變頻和下變頻的程序設計
    7.3.3  數字上變頻和下變頻的代碼分析

    7.3.4  數字上變頻和下變頻的波形分析
  7.4  (7,4)漢明碼編解碼與Viterbi解碼
    7.4.1  (7,4)漢明碼編解碼
    7.4.2  Viterbi演算法解碼
  7.5  基於軟體無線電的誤碼檢測系統的實現
    7.5.1  誤碼檢測系統的基本理論
    7.5.2  誤碼檢測系統的程序設計
    7.5.3  誤碼檢測系統的代碼分析
    7.5.4  誤碼檢測系統的模擬波形
  拓展思考題
第8章  FPGA在數字信號處理中的應用
  8.1  概述
  8.2  常用的數字濾波器
    8.2.1  FIR數字濾波器的基本理論
    8.2.2  FIR數字濾波器的系統構成
    8.2.3  FIR數字濾波器的設計實現
    8.2.4  FIR數字濾波器的VHDL程序設計
    8.2.5  FIR數字濾波器的模擬波形
    8.2.6  IIR數字濾波器的基本理論
    8.2.7  IIR數字濾波器的系統構成
    8.2.8  IIR數字濾波器的設計實現
    8.2.9  IIR數字濾波器的VHDL程序設計
    8.2.10  IIR數字濾波器的模擬波形
  8.3  時頻信號變換——快速傅里葉變換
    8.3.1  傅里葉變換基本理論
    8.3.2  CooleyTukey FFT演算法實現
    8.3.3  程序設計
    8.3.4  模擬波形
  8.4  信號的自適應濾波
    8.4.1  自適應濾波概述
    8.4.2  LMS演算法原理
    8.4.3  自適應濾波器VHDL程序設計
    8.4.4  模擬波形
  8.5  數字圖像的初步處理
    8.5.1  邊緣檢測的基本原理
    8.5.2  Sobel演算法設計實現
    8.5.3  Sobel演算法程序設計
    8.5.4  模擬波形
  拓展思考題
附錄Ⅰ Quartus Prime 18.0安裝
附錄Ⅱ Quartus Prime 18.0新建工程
參考文獻

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