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| 編輯推薦： |
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FPGA设计中，从理论分析到任务实施过程中，最重要的是一个环节是如何得到电路设计框图，本书条理清晰，全书电路框图设计风格较为统一，且专业性较高。前6章难度较小，可以作为高职学生的授课教材；第7章及以后章节难度提升，可以直接作为竞赛培训参考教材。第4~9章均是竞赛，特别是全国大学生电子设计竞赛信号类题目的凝练，可以直接调用完成竞赛任务点。
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| 內容簡介： |
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本书结合当前高等院校学生的理论基础和软件操作水平，较为全面地介绍了FPGA开发与设计中典型逻辑电路模块的设计、设计辅助工具的使用以及相关外围电路的应用。全书共分为8个项目，案例主要来源于企业典型案例和电子设计竞赛。项目1、项目2以“计数器”FPGA设计核心和关键切入点电路作为入门，分别以原理图法和Verilog HDL代码两种方法实现；项目3以分频计数显示系统为载体，先介绍了业内应用最为广泛的ModelSim仿真软件的使用，然后介绍了“分频器”这一典型同步电路，为后续项目和任务做铺垫；项目4～项目8共5个综合项目，原则上不严格区分先后顺序。 本书可以作为高等院校电子信息类和集成电路类专业的FPGA课程或EDA课程的教材，特别适合作为全国大学生电子设计竞赛中信号类题目的竞赛培训参考资料，并适合电子大类专业的开发人员和广大爱好者自学使用。
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| 關於作者： |
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张伟，男，中共党员，西安航空职业技术学院电子信息工程技术教研室主任。主要研究方向为GPS和北斗基带信号处理及电路实现方法，主授课程有《信号与系统》《FPGA实训》《嵌入式系统开发应用》等。近9年指导学生参加全国大学生电子设计竞赛，获得国家一等奖一项，省级奖项十余项。
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| 目錄：
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目录
项目1
原理图法实现典型逻辑电路的设计1
任务1.1 原理图法实现一位全加器2
任务导入2
1.1.1 【知识准备】Quartus Prime设计电路基本流程2
1.1.2 【任务实施】层次化设计实现一位全加器31
任务1.2 原理图法实现十六进制计数器35
任务导入35
1.2.1 【知识准备】十六进制计数器原理与器件准备35
1.2.2 【任务实施】十六进制计数器设计与验证40
任务1.3 原理图法实现十进制计数
显示器43
任务导入43
1.3.1 【知识准备】十进制计数器原理与器件准备43
1.3.2 【任务实施】十进制计数器显示设计与验证49
知识拓展51
思考与练习53
实战演练53
项目2
典型逻辑电路的Verilog
HDL设计54
任务2.1 Verilog HDL实现四位
加法器55
任务导入55
2.1.1 【知识准备】结构化描述和数据流
描述方式55
2.1.2 【任务实施】结构化描述和数据流描述方式实现四位加法器74
任务2.2 Verilog HDL实现十进制
计数器77
任务导入77
2.2.1 【知识准备】行为级描述方式和混合描述方式78
2.2.2 【任务实施】混合描述方式实现十进制计数器97
知识拓展102
思考与练习105
实战演练105
项目3
分频计数显示综合系统107
任务3.1 第三方仿真软件ModelSim的仿真108
任务导入108
3.1.1 【知识准备】第三方仿真软件ModelSim108
3.1.2 【任务实施】ModelSim仿真计数器的实施方法111
任务3.2 通用分频器的设计与验证124
任务导入124
3.2.1 【知识准备】分频器的
设计思路124
3.2.2 【任务实施】通用分频器电路
设计与验证125
任务3.3 分频计数显示综合系统设计135
任务导入135
3.3.1 【知识准备】综合系统
设计方法135
3.3.2 【任务实施】分频计数显示综合系统设计与验证142
任务3.4 时序分析与时序约束146
任务导入146
3.4.1 【知识准备】Cyclone系列
FPGA电路中的典型延时146
3.4.2 【任务实施】Quartus Prime时序约束的实施154
思考与练习158
实战演练159
项目4
高速信号发生器160
任务4.1 基于通用分频器的高速信号
发生器161
任务导入161
4.1.1 【知识准备】基于通用分频器的高速信号发生器设计分析162
4.1.2 【任务实施】基于通用分频器的高速信号发生器设计实施170
任务4.2 基于IP核的高速信号
发生器180
任务导入180
4.2.1 【知识准备】Altera IP核介绍181
4.2.2 【任务实施】基于PLL IP核的高速信号发生器的设计
实施183
4.2.3 【任务实施2】基于ROM IP核的高速信号发生器的设计实施189
任务4.3 基于NCO IP核设计高精度
信号发生器195
任务导入195
4.3.1 【知识准备】NCO IP核介绍196
4.3.2 【任务实施】基于NCO IP核设计高精度信号发生器设计实施198
思考与练习204
实战演练204
项目5
信号幅值测量显示仪205
任务5.1 幅值测量电路设计207
任务导入207
5.1.1 【知识准备】幅值测量电路设计分析207
5.1.2 【任务实施】幅值测量电路设计与仿真217
任务5.2 SignalTap辅助分析电路221
任务导入221
5.2.1 【知识准备】SignalTap简介221
5.2.2 【任务实施】SignalTap分析幅值测量电路224
任务5.3 动态数码管驱动电路设计与
验证235
任务导入235
5.3.1 知识准备 动态数码管设计
分析235
5.3.2 【任务实施1】ISSP辅助数码管驱动电路设计实施243
5.3.3 【任务实施2】动态数码管逻辑资源优化247
思考与练习253
实战演练253
项目6
信号频率测量显示仪254
任务6.1 脉冲信号的测频显示
电路设计256
任务导入256
6.1.1 【知识准备】常见测频
方法介绍256
6.1.2 【任务实施】数字信号测频电路设计与验证270
任务6.2 正弦信号的测频显示电路
设计278
任务导入278
6.2.1 【知识准备】正弦信号频率测量设计分析278
6.2.2 【任务实施】正弦波测频显示设计与验证282
思考与练习283
实战演练284
项目7
基于VGA的液晶显示屏
示波器285
任务7.1 VGA彩条显示287
任务导入287
7.1.1 【知识准备】VGA彩条显示设计分析287
7.1.2 【任务实施】VGA彩条显示电路设计与验证294
任务7.2 VGA固定采样率简易
示波器298
任务导入298
7.2.1 【知识准备】VGA显示ADC采集波形设计分析298
7.2.2 【任务实施】VGA固定采样率简易示波器设计与验证303
任务7.3 VGA任意采样率简易
示波器307
任务导入307
7.3.1 【知识准备】基于FIFO的VGA任意采样率简易示波器设计
分析307
7.3.2 【任务实施】VGA任意采样率简易示波器设计与验证314
思考与练习316
实战演练316
项目8
自动饮料售卖机交互系统317
任务8.1 按键检测显示电路设计319
任务导入319
8.1.1 【知识准备】按键检测显示电路
设计分析319
8.1.2 【任务实施1】按键检测电路
设计与验证323
8.1.3 【任务实施2】按键提示音电路设计326
任务8.2 自动饮料售卖机——状态机设计与验证328
任务导入328
8.2.1 【知识准备】状态机相关知识329
8.2.2 【任务实施】自动饮料售卖机人机交互综合系统设计与
验证338
思考与练习340
实战演练340
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