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編輯推薦： ·以Xilinx Artix-7 FPGA为例，通过典型项目案例讲解Verilog HDL编程与芯片验证技术 ·采用“项目引领、任务驱动”的编写模式，注重理论知识与实践应用的结合，内容精选实用案例，兼顾基础与创新 ·配套微课视频、电子课件、习题解答等资源 內容簡介： 本书以Xilinx Artix-7 FPGA为例，通过典型项目案例讲解Verilog HDL编程与芯片验证技术，采用“项目引领、任务驱动”的编写模式，注重理论知识与实践应用的结合，内容精选实用案例，兼顾基础与创新，符合高职教育的培养目标。 全书共9个项目，内容包括FPGA设计入门、多人表决器的设计与验证、花样流水灯的设计与验证、倒计时定时器的设计与验证、多位数码管动态扫描电路的设计与验证、矩阵式键盘接口电路的设计与验证、数字钟的设计与验证、串行通信接口设计实现和HDMI显示设计实现。本书采用先易后难、由简单到综合的次序安排内容，遵循“由浅入深，循序渐进”的学习规律，力求做到通俗易懂，激发读者学习的主观能动性。 本书可作为高等职业学校集成电路类、电子信息类等相关专业“系统应用与芯片验证”课程的教材，也可作为工程技术人员的参考用书。 關於作者： 史萍，无锡科技职业学院副教授。电子学院应用电子技术专业系主任。主讲电子测量、模拟电子、数字电子等多门课程，具有丰富的教育教学经验。主编多部教材。指导学生参加工业和信息化部组织的“蓝桥杯”电子设计与开发 获省级一等奖 ；应用电子技术专业获院级“ 优秀教学团队”称号。 目錄： 前言 二维码资源清单 项目 1 FPGA 设计入门 【思维导图】 任务 1.1 认识 EDA 技术的发展历史 1.1.1 EDA 技术的概念 1.1.2 EDA 技术的应用 1.1.3 EDA 技术发展趋势 任务 1.2 认识 FPGA 公司 1.2.1 国外 FPGA 公司介绍 1.2.2 国内 FPGA 公司介绍 任务 1.3 认识 Xilinx 7 Series FPGA 的资源 1.3.1 逻辑资源配置 1.3.2 输入 / 输出口资源 1.3.3 存储器与 DSP48 资源 任务 1.4 Xilinx Vivado 软件的使用 1.4.1 Vivado 的基本设计流程 1.4.2 Vivado Verilog 输入法设计 1.4.3 Vivado IP 集成器设计环境 【项目评价】 习题 项目 2 多人表决器的设计与验证 【思维导图】 任务 2.1 描述 Verilog HDL 数据 2.1.1 常量及其表示 2.1.2 变量及其表示 任务 2.2 操作 Verilog HDL 数据 2.2.1 常用运算符 2.2.2 实用位运算符 任务 2.3 创建 Verilog HDL 程序 2.3.1 Verilog HDL 程序的基本结构 2.3.2 Verilog 模型创建 任务 2.4 门电路的设计与验证 2.4.1 多输入门电路的设计与验证 2.4.2 多输出门电路的设计与验证 2.4.3 三态门电路的设计与验证 任务 2.5 加法器的设计与验证 2.5.1 半加器的设计与验证 2.5.2 全加器的设计与验证 2.5.3 多位加法器的设计与验证 【项目实施】 多人表决器的设计与验证 【项目评价】 习题 项目 3 花样流水灯的设计与验证 【思维导图】 任务 3.1 D 触发器的设计与验证 3.1.1 基本 D 触发器的设计与验证 3.1.2 带清零功能 D 触发器的设计与验证 3.1.3 带置位和清零功能 D 触发器的设计与验证 任务 3.2 加法计数器的设计与验证 3.2.1 二进制加法计数器的设计与验证 3.2.2 非二进制加法计数器的设计与验证 3.2.3 多功能加法计数器的设计与验证 任务 3.3 LED 灯亮灭的设计与验证 3.3.1 一个 LED 灯亮灭的设计与验证 3.3.2 两个 LED 灯亮灭的设计与验证 【项目实施】 花样流水灯的设计与验证 【项目评价】 习题 项目 4 倒计时定时器的设计与验证 【思维导图】 任务 4.1 减法计数器的设计与验证 4.1.1 二进制减法计数器的设计与验证 4.1.2 非二进制减法计数器的设计与验证 4.1.3 多功能减法计数器的设计与验证 任务 4.2 双向计数器的设计与验证 4.2.1 二进制双向计数器的设计与验证 4.2.2 非二进制双向计数器的设计与验证 4.2.3 多功能双向计数器的设计与验证 【项目实施】 倒计时定时器的设计与验证 【项目评价】 习题 项目 5 多位数码管动态扫描电路的设计与验证 【思维导图】 任务 5.1 数据选择器的设计与验证 5.1.1 二进制数据选择器的设计与验证 5.1.2 非二进制数据选择器的设计与验证 任务 5.2 译码器和编码器的设计与验证 5.2.1 译码器的设计与验证 5.2.2 编码器的设计与验证 任务 5.3 一位数码管显示的设计与验证 5.3.1 一位数码管静态显示的设计与验证 5.3.2 一位数码管动态显示的设计与验证 5.3.3 八段 LED 数码管的设计与验证 任务 5.4 分频器的设计与验证 5.4.1 二进制分频器的设计与验证 5.4.2 非二进制分频器的设计与验证 【项目实施】 多位数码管动态扫描电路的设计与验证 【项目评价】 习题 项目 6 矩阵式键盘接口电路的设计与验证 【思维导图】 任务 6.1 有限状态机的设计与验证 6.1.1 奇偶校验模块的设计与验证 6.1.2 序列检测器的设计与验证 6.1.3 交通信号灯的设计与验证 任务 6.2 按键消抖电路的设计与验证 6.2.1 按键消抖电路原理 6.2.2 按键消抖电路的设计 6.2.3 按键消抖电路的验证 【项目实施】 矩阵式键盘接口电路的设计与验证 【项目评价】 习题 项目 7 数字钟的设计与验证 【思维导图】 任务 7.1 蜂鸣器的设计实现 任务 7.2 多路复用显示的设计与验证 【项目实施】 数字钟的设计与验证 【项目评价】 习题 项目 8 串行通信接口设计实现 【思维导图】 任务 8.1 UART 通信接口设计实现 任务 8.2 I2C 接口设计实现 【项目实施】 串行通信接口设计实现 【项目评价】 习题 项目 9 HDMI 显示设计实现 【思维导图】 任务 9.1 认识 HDMI 9.1.1 HDMI 分类 9.1.2 HDMI 引脚 任务 9.2 并变串设计与验证 【项目实施】 HDMI 显示设计实现 【项目评价】 习题 附录 Verilog 运算符优先级列表 参考文献 內容試閱： 党的二十大报告指出：“推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。” 在此时代背景下，FPGA作为专用集成电路领域的半定制电路，以其集成度高、逻辑功能强和灵活性好等优势脱颖而出，成为数字电路与系统设计的核心元器件，广泛应用于通信、航空航天、视频处理等关键领域。“系统应用与芯片验证”也已成为集成电路与电子信息类专业的核心必修课程，对培养学生的应用设计、集成电路开发及芯片验证能力至关重要。 本书特色 （1）经典前沿融合，把握技术脉搏 本书博采国内外优秀教材之长，融合作者多年教学实践经验，以“夯实基础、精选内容、注重应用”为宗旨，既系统阐述基于逻辑门和触发器的传统设计方法，又深入讲解基于硬件描述语言、仿真综合工具的现代数字系统设计技术，精准呈现FPGA技术发展的主流趋势。同时，在保障基础知识体系完整性的前提下，简化芯片内部复杂电路分析，聚焦元器件逻辑功能与实际应用场景。 （2）循序渐进教学，提升实践能力 本书在内容编排上严格遵循“由浅入深、循序渐进”的原则，从易到难、从简单到综合逐步展开。先介绍FPGA资源、Xilinx Vivado软件使用及Verilog HDL程序结构等基础知识；再深入讲解组合与基本时序电路设计验证；随后探讨矩阵式键盘接口电路设计；最后深入讲解数字钟、串行通信、HDMI显示等复杂时序电路设计。核心项目均配备贴近实际的案例，有效激发学习兴趣，全方位提升学生的系统应用能力。 （3）强化实践教学，深化知识理解 各项目通过典型案例解析重点和难点，并在项目后精心设置习题。学生可借助Vivado软件对案例进行编译仿真，在实践中主动思考、解决问题，真正实现“做中学”，推动理论知识与工程实践的深度融合，积累宝贵的实践经验。 （4）构建知识网络，赋能混合式教学 每个项目均设置了思维导图和项目评价，清晰梳理知识脉络，方便读者归纳总结。同时，本书配套丰富的教学资源，涵盖微课视频、教学课件、习题答案、测试题库等，为教师开展高质量混合式教学提供有力支持。 教学建议 作为教材，本书适合安排48~64学时，教师可根据院校的实际需求组织教学，灵活选用相关内容。 本书由无锡科技职业学院史萍、董福香担任主编；无锡城市职业技术学院黄交宏、无锡科技职业学院朱玉琨担任副主编；无锡科技职业学院陆亚青、王宇星担任参编。其中，朱玉琨编写项目1和项目2；陆亚青和王宇星编写项目3，董福香编写项目4和项目5；黄交宏编写项目6，史萍编写项目7～项目9。全书由史萍统稿。本书在编写与出版过程中得到了依元素科技有限公司、芯驿电子科技（上海）有限公司以及众多领导、专家的热情鼓励和帮助，在此一并表示衷心的感谢。 由于编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，恳请读者不吝指正！

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