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图书目录
第1章 电子技术设计与FPGA1
1.1 电子技术设计概述1
1.2 FPGA器件概述2
1.2.1 FPGA基本概念2
1.2.2 FPGA基本组成结构4
1.3 基于FPGA的数字系统设计7
第2章 FPGA硬件实验平台11
2.1 实验平台简介11
2.1.1 FPGA应用实验板功能特点11
2.1.2 结构模块12
2.1.3 FPGA应用实验板硬件实物12
2.2 实验平台功能详述13
2.2.1 FPGA部分13
2.2.2 配置PROM部分14
2.2.3 复位电路模块15
2.2.4 LED显示控制模块16
2.2.5 数码管显示控制模块17
2.2.6 按钮开关17
2.2.7 拨动开关20
2.2.8 16×16 LED点阵显示模块20
2.2.9 UART（RS232）接口模块22
2.2.10温度传感器模块23
2.2.11 输入电压测试模块23
2.2.12压控相位差模块24
2.2.13 方波频率计输入接口模块25
2.2.14外接有源晶体振荡器26
2.2.15蜂鸣器驱动模块26
2.2.16 Nor Flash存储器模块26
2.2.17 LCD显示模块27
2.2.18 用户自定义I/O口29
2.3 实验平台对外接口说明29
2.4 实验平台设计文件下载配置32
2.4.1 直接下载JTAG模式32
2.4.2 第三方存储PROM模式33
第3章 FPGA软件设计平台43
3.1 ISE集成开发环境43
3.1.1 ISE软件介绍43
3.1.2 ISE软件的安装44
3.1.3 新建项目46
3.1.4 新建源文件47
3.1.5 综合50
3.1.6 功能仿真51
3.1.7 设计实现54
3.1.8 编程下载54
3.1.9 原理图的画法58
3.1.10 IP Core的使用62
3.2 ModelSim软件的使用65
3.2.1 ModelSim仿真软件的安装65
3.2.2 ModelSim使用简介66
3.3 在线逻辑分析仪ChipScope的使用70
3.3.1 ChipScope Pro简介70
3.3.2 在ISE中直接调用ChipScope Pro71
第4章 硬件描述语言75
4.1 VHDL语言程序结构75
4.1.1 库（LIBRARY）76
4.1.2 程序包（PACKAGE）78
4.1.3 实体（ENTITY）80
4.1.4 结构体（ARCHITECTURE）86
4.1.5 配置88
4.2 VHDL语言要素89
4.2.1 VHDL文字规则89
4.2.2 VHDL数据对象91
4.2.3 VHDL数据类型95
4.2.4 VHDL中的表达式104
4.3 VHDL基本语句107
4.3.1 并行描述语句（Concurrent Statements）107
4.3.2 顺序描述语句（Sequential Statements）117
4.4 VHDL语言描述方式130
4.4.1 行为描述130
4.4.2 RTL描述131
4.4.3 结构化描述131
第5章 实验项目134
5.1 流水灯设计134
5.1.1 设计任务与指标134
5.1.2 设计方案134
5.1.3 系统设计与仿真134
5.1.4 系统硬件实现与测试137
5.2 动态扫描显示设计138
5.2.1 设计任务与指标138
5.2.2 设计方案138
5.2.3 系统设计与仿真138
5.2.4 硬件实现与测试143
5.3 数字跑表143
5.3.1 系统功能要求143
5.3.2 总体设计方案144
5.3.3 单元电路设计与实现144
5.3.4 设计实现152
5.3.5 系统测试153
5.4 数字频率计153
5.4.1 设计任务与指标153
5.4.2 频率测量方法154
5.4.3 设计方案158
5.4.4 系统设计159
5.4.5 设计实现173
5.4.6 系统测试173
5.5 智力抢答器设计173
5.5.1 实验目的173
5.5.2 设计任务与指标174
5.5.3 设计原理与方案174
5.5.4 设计与仿真174
5.5.5 系统实现与测试187
5.6 交通灯控制器设计188
5.6.1 设计任务与指标188
5.6.2 设计原理与方案188
5.6.3 系统设计与仿真189
5.6.4 系统实现与测试201
5.7 基于加速度传感器的计步器简易设计202
5.7.1 实验目的202
5.7.2 实验任务与要求202
5.7.3 实验原理与方案203
5.7.4 加速度传感器电路设计203
5.7.5 计步器FPGA设计207
5.7.6 加速度传感器计步器的系统调试212
5.8 FIR数字滤波器设计212
5.8.1 实验目的212
5.8.2 设计任务及要求213
5.8.3 实验原理与方案214
5.8.4 滤波器FPGA外围AD/DA电路设计215
5.8.5 滤波器FPGA内部电路设计217
5.8.6 滤波器FPGA实现与测试254
5.9 DDS波形发生器设计256
5.9.1 设计任务与指标256
5.9.2 直接数字频率合成技术基础256
5.9.3 DDS方案设计260
5.9.4 软件设计262
5.9.5 硬件设计272
5.9.6 系统综合测试275
附录 DA及滤波模块完整电路图277
参考文献278