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FPGA開發及應用(微課版電子信息類工業和信息化部十四五規劃教材)

作者：編者:張偉//洪雲飛|責編:趙亮
出版社：人民郵電
ISBN：9787115657176

出版日期：2025/08/01
裝幀：平裝
頁數：320

人民幣：RMB 69.8 元售價：元

內容大鋼

本書結合當前高等院校學生的理論基礎和軟體操作水平，較為全面地介紹了FPGA開發與設計中典型邏輯電路模塊的設計、設計輔助工具的使用以及相關外圍電路的應用。全書共分為8個項目，案例主要來源於企業典型案例和電子設計競賽。項目1、項目2以「計數器」FPGA設計核心和關鍵切入點電路作為入門，分別以原理圖法和Verilog HDL代碼兩種方法實現；項目3以分頻計數顯示系統為載體，先介紹了業內應用最為廣泛的ModelSim模擬軟體的使用，然後介紹了「分頻器」這一典型同步電路，為後續項目和任務做鋪墊；項目4?項目8共5個綜合項目，原則上不嚴格區分先後順序。
本書可以作為高等院校電子信息類和集成電路類專業的FPGA課程或EDA課程的教材，特別適合作為全國大學生電子設計競賽中信號類題目的競賽培訓參考資料，並適合電子大類專業的開發人員和廣大愛好者自學使用。

作者介紹

編者:張偉//洪雲飛|責編:趙亮

項目1  原理圖法實現典型邏輯電路的設計
  任務1.1  原理圖法實現一位全加器
    任務導入
    1.1.1  【知識準備】Quartus Prime設計電路基本流程
    1.1.2  【任務實施】層次化設計實現一位全加器
  任務1.2  原理圖法實現十六進位計數器
    任務導入
    1.2.1  【知識準備】十六進位計數器原理與器件準備
    1.2.2  【任務實施】十六進位計數器設計與驗證
  任務1.3  原理圖法實現十進位計數顯示器
    任務導入
    1.3.1  【知識準備】十進位計數器原理與器件準備
    1.3.2  【任務實施】十進位計數器顯示設計與驗證
  知識拓展
  思考與練習
  實戰演練
項目2  典型邏輯電路的Verilog HDL設計
  任務2.1  Verilog HDL實現四位加法器
    任務導入
    2.1.1  【知識準備】結構化描述和數據流描述方式
    2.1.2  【任務實施】結構化描述和數據流描述方式實現四位加法器
  任務2.2  Verilog HDL實現十進位計數器
    任務導入
    2.2.1  【知識準備】行為級描述方式和混合描述方式
    2.2.2  【任務實施】混合描述方式實現十進位計數器
  知識拓展
  思考與練習
  實戰演練
項目3  分頻計數顯示綜合系統
  任務3.1  第三方模擬軟體ModelSim的模擬
    任務導入
    3.1.1  【知識準備】第三方模擬軟體ModelSim
    3.1.2  【任務實施】ModelSim模擬計數器的實施方法
  任務3.2  通用分頻器的設計與驗證
    任務導入
    3.2.1  【知識準備】分頻器的設計思路
    3.2.2  【任務實施】通用分頻器電路設計與驗證
  任務3.3  分頻計數顯示綜合系統設計
    任務導入
    3.3.1  【知識準備】綜合系統設計方法
    3.3.2  【任務實施】分頻計數顯示綜合系統設計與驗證
  任務3.4  時序分析與時序約束
    任務導入
    3.4.1  【知識準備】Cyclone系列FPGA電路中的典型延時
    3.4.2  【任務實施】Quartus Prime時序約束的實施
  思考與練習
  實戰演練
項目4  高速信號發生器
  任務4.1  基於通用分頻器的高速信號發生器
    任務導入

    4.1.1  【知識準備】基於通用分頻器的高速信號發生器設計分析
    4.1.2  【任務實施】基於通用分頻器的高速信號發生器設計實施
  任務4.2  基於IP核的高速信號發生器
    任務導入
    4.2.1  【知識準備】Altera IP核介紹
    4.2.2  【任務實施】基於PLL IP核的高速信號發生器的設計實施
    4.2.3  【任務實施2】基於ROM IP核的高速信號發生器的設計實施
  任務4.3  基於NCO IP核設計高精度信號發生器
    任務導入
    4.3.1  【知識準備】NCO IP核介紹
    4.3.2  【任務實施】基於NCO IP核設計高精度信號發生器設計實施
  思考與練習
  實戰演練
項目5  信號幅值測量顯示儀
  任務5.1  幅值測量電路設計
    任務導入
    5.1.1  【知識準備】幅值測量電路設計分析
    5.1.2  【任務實施】幅值測量電路設計與模擬
  任務5.2  SignalTap輔助分析電路
    任務導入
    5.2.1  【知識準備】SignalTap簡介
    5.2.2  【任務實施】SignalTap分析幅值測量電路
  任務5.3  動態數碼管驅動電路設計與驗證
    任務導入
    5.3.1  知識準備動態數碼管設計分析
    5.3.2  【任務實施1】ISSP輔助數碼管驅動電路設計實施
    5.3.3  【任務實施2】動態數碼管邏輯資源優化
  思考與練習
  實戰演練
項目6  信號頻率測量顯示儀
  任務6.1  脈衝信號的測頻顯示電路設計
    任務導入
    6.1.1  【知識準備】常見測頻方法介紹
    6.1.2  【任務實施】數字信號測頻電路設計與驗證
  任務6.2  正弦信號的測頻顯示電路設計
    任務導入
    6.2.1  【知識準備】正弦信號頻率測量設計分析
    6.2.2  【任務實施】正弦波測頻顯示設計與驗證
  思考與練習
  實戰演練
項目7  基於VGA的液晶顯示屏示波器
  任務7.1  VGA彩條顯示
    任務導入
    7.1.1  【知識準備】VGA彩條顯示設計分析
    7.1.2  【任務實施】VGA彩條顯示電路設計與驗證
  任務7.2  VGA固定採樣率簡易示波器
    任務導入
    7.2.1  【知識準備】VGA顯示ADC採集波形設計分析
    7.2.2  【任務實施】VGA固定採樣率簡易示波器設計與驗證
  任務7.3  VGA任意採樣率簡易示波器

    任務導入
    7.3.1  【知識準備】基於FIFO的VGA任意採樣率簡易示波器設計分析
    7.3.2  【任務實施】VGA任意採樣率簡易示波器設計與驗證
  思考與練習
  實戰演練
項目8  自動飲料售賣機交互系統
  任務8.1  按鍵檢測顯示電路設計
    任務導入
    8.1.1  【知識準備】按鍵檢測顯示電路設計分析
    8.1.2  【任務實施1】按鍵檢測電路設計與驗證
    8.1.3  【任務實施2】按鍵提示音電路設計
  任務8.2  自動飲料售賣機——狀態機設計與驗證
    任務導入
    8.2.1  【知識準備】狀態機相關知識
    8.2.2  【任務實施】自動飲料售賣機人機交互綜合系統設計與驗證
  思考與練習
  實戰演練

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