FPGA設計：從電路到系統(tǒng)

第1章FPGA設計概論1.1FPGA芯片結構與特點1.2FPGA工作原理1.3FPGA主要器件1.3.1Xilinx1.3.2Altera1.4FPGA設計流程1.5FPGA開發(fā)工具1.6FPGA應用第2章硬件描述語言VerilogHDL2.1VerilogHDL的基本規(guī)范2.1.1標識符2.1.2轉義標識符2.1.3空白符2.1.4注釋2.2數(shù)據(jù)類型2.2.1邏輯值2.2.2線網(wǎng)2.2.3寄存器2.2.4數(shù)字的表示2.2.5向量2.2.6數(shù)組2.2.7參數(shù)2.2.8字符串2.3運算符2.4模塊2.4.1模塊的基本概念2.4.2模塊的例化2.4.3模塊的測試2.5過程語句2.5.1兩個過程2.5.2寄存器變量的過程賦值2.5.3線網(wǎng)變量的連續(xù)賦值2.5.4時序控制2.5.5順序代碼塊與并行代碼塊2.6條件語句2.7任務和函數(shù)2.8系統(tǒng)任務2.9編譯指令2.10阻塞賦值與非阻塞FPGA設計——從電路到系統(tǒng)第3章FPGA基礎電路設計3.1組合電路3.2時序電路3.3數(shù)據(jù)通路3.3.1加法器基礎理論3.3.2常用數(shù)據(jù)通路設計第4章邏輯綜合4.1邏輯綜合目的4.2DesignCompiler綜合4.2.1準備DesignCompiler啟動腳本文件4.2.2約束文件4.2.3報告分析4.2.4優(yōu)化的參數(shù)選擇4.2.5綜合結果4.3Synplify的綜合設計4.4HDL的可綜合性設計4.4.1狀態(tài)機設計4.4.2實例化資源4.4.3綜合選項第5章Testbench與ModelSim仿真5.1Testbench實例5.1.1產(chǎn)生時鐘信號5.1.2提供激勵信號5.1.3顯示結果5.1.4VerilogHDLTestbench實例5.1.5自動驗證5.1.6自我檢查Testbench5.1.7編寫Testbench的準則5.2仿真工具ModelSim第6章CORDIC算法及通信調制技術6.1CORDIC算法6.2FPGA實現(xiàn)6.3基于CORDIC算法的通信調制技術6.4ISE中CORDICIP核的使用第7章FPGA通信協(xié)議設計7.1CPRI協(xié)議7.1.1協(xié)議范圍7.1.2幀結構7.1.3CPRI在FPGA中實現(xiàn)7.2IR協(xié)議簡介7.2.1Ir接口物理層7.2.2Ir協(xié)議傳輸幀時序結構7.2.3C&M通道7.2.4物理層控制字定義7.2.5Ir協(xié)議中的時延測量7.2.6FPGA實現(xiàn)Ir協(xié)議第8章數(shù)字直放站的FPGA設計8.1直放站FPGA系統(tǒng)設計8.2數(shù)據(jù)接口8.2.1ADC接口8.2.2DAC接口8.2.3SPI接口8.3信號處理部分8.3.1數(shù)據(jù)的抽取和內插8.3.2信號的上變頻和下變頻第9章永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)9.1永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)簡介9.2系統(tǒng)硬件平臺9.3軟件開發(fā)平臺9.4FPGA片上電路設計9.5實驗驗證第10章可靠性設計——DO25410.1DO25410.2FPGA與DO25410.2.1DO254基本情況10.2.2DO254硬件的生命周期10.2.3規(guī)劃10.2.4硬件安全性評價10.2.5硬件設計流程10.2.6支持流程10.2.7文檔和組織10.3DO254標準和美國聯(lián)邦航空局10.4DO254項目的FPGA工具流程10.5FPGA設計的工具流程10.6結論第11章FPGA設計實驗11.1實驗一：LED燈控制11.2實驗二：基于IP核設計的數(shù)碼管顯示11.3實驗三：基于VerilogHDL設計的數(shù)碼管顯示11.4實驗四：基于DSPBuilder設計的clark坐標變換模塊11.5實驗五：分別基于SOPCBuilder和Qsys工具控制LED燈11.5.1實驗內容11.5.2SOPCBuilder工具設計流程11.5.3Qsys工具設計流程11.5.4實驗小結11.6實驗六：基于NiosⅡ定時中斷控制LED閃爍11.7實驗七：NiosⅡ與LabVIEW的串口通信11.8實驗八：程序燒寫11.9實驗九：DE2上的μClinux移植11.9.1任務要求11.9.2NiosⅡ硬件定制11.9.3頂層文件11.9.4編譯系統(tǒng)11.9.5內核結構11.9.6文件格式11.9.7進程調度11.9.8文件系統(tǒng)11.9.9移植層次與代碼結構11.9.10源碼獲取11.9.11內核剪裁和編譯11.9.12映像生成11.9.13鏡像下載11.9.14終端調試11.9.15執(zhí)行TCP/IP網(wǎng)絡命令11.10實驗十：VGA視頻顯示系統(tǒng)的SOPC設計11.10.1NiosⅡ的硬件開發(fā)11.10.2生成NiosⅡ硬件系統(tǒng)11.10.3系統(tǒng)的軟件設計11.10.4VGA視頻顯示系統(tǒng)的NiosⅡIDE調試11.11實驗十一：VivadoHLS設計流程實驗參考文獻