深入理解FPGA電子系統(tǒng)設計：基于Quartus Prime與VHDL的Altera FPGA

目錄



第1章FPGA開發(fā)簡介

1.1可編程邏輯器件概述

1.2FPGA芯片

1.2.1FPGA框架結構

1.2.2Intel公司的FPGA

1.3FPGA開發(fā)工具

1.4基于FPGA的開發(fā)流程

1.4.1FPGA設計方法概論

1.4.2典型FPGA開發(fā)流程

1.4.3FPGA的配置

1.4.4基于FPGA的SoC設計方法

第2章VHDL硬件描述語言

2.1程序基本結構

2.2VHDL程序語法規(guī)則

2.3并行語句

2.4順序語句

2.5子程序及子程序調用語句

第3章Quartus Prime設計開發(fā)環(huán)境

3.1Quartus Prime概述

3.2Quartus Prime設計流程

3.2.1設計輸入

3.2.2設計處理

3.2.3波形仿真

3.2.4器件編程

3.3嵌入式邏輯分析儀使用

第4章基本電路的VHDL設計

4.1優(yōu)先編碼器

4.2數(shù)據(jù)選擇器

4.3組合邏輯電路與并行語句、進程語句的關系

4.4運算電路

4.5時鐘信號

4.6鎖存器和觸發(fā)器

4.7同步、異步信號描述

4.8同步電路設計原則

4.9計數(shù)器

4.10分頻電路

4.11寄存器

4.12狀態(tài)機

4.13動態(tài)掃描電路

第5章基于IP的設計

5.1IP核

5.2觸發(fā)器IP核的VHDL設計應用

5.3存儲器IP核的VHDL設計應用

5.4鎖相環(huán)IP核的VHDL設計應用

5.5運算電路IP核的VHDL設計應用

第6章人機交互接口設計

6.1鍵盤掃描電路的VHDL設計

6.1.1設計原理

6.1.2設計實現(xiàn)

6.1.3仿真驗證

6.2液晶驅動電路的VHDL設計

6.2.1設計原理

6.2.2設計實現(xiàn)

6.2.3仿真驗證

第7章數(shù)字信號處理

7.1差錯控制電路的VHDL設計(CRC校驗電路)

7.1.1設計原理

7.1.2校驗電路的VHDL實現(xiàn)

7.1.3仿真驗證

7.2濾波電路的VHDL設計

7.2.1設計原理

7.2.2FIR濾波電路的設計實現(xiàn)

7.2.3仿真驗證

7.3HDB3基帶信號編譯碼電路的VHDL設計

7.3.1設計原理

7.3.2設計實現(xiàn)

7.3.3仿真驗證

第8章密碼算法設計

8.1分組密碼算法的VHDL設計(SM4)

8.1.1SM4算法原理

8.1.2設計實現(xiàn)

8.1.3仿真驗證

8.2流密碼算法的VHDL設計(ZUC)

8.2.1ZUC算法原理

8.2.2設計實現(xiàn)

8.2.3仿真驗證

8.3HASH算法的VHDL設計(SM3)

8.3.1SM3算法原理

8.3.2設計實現(xiàn)

8.3.3仿真驗證

第9章基于Nios Ⅱ的SOPC系統(tǒng)開發(fā)

9.1簡介

9.1.1SOPC技術

9.1.2Nios Ⅱ嵌入式處理器

9.1.3Qsys開發(fā)工具

9.2SOPC硬件開發(fā)

9.2.1啟動Qsys

9.2.2添加Nios Ⅱ及外設IP模塊

9.2.3集成Nios Ⅱ系統(tǒng)至Quartus Prime

9.3SOPC軟件系統(tǒng)開發(fā)

9.3.1創(chuàng)建Nios Ⅱ工程

9.3.2設置工程的系統(tǒng)屬性

9.3.3程序編寫及編譯

9.3.4代碼調試及運行

第10章基于VHDL的FPGA設計實例

10.1多路選擇器

10.2寄存器

10.3移位寄存器

10.4計數(shù)器

10.5分頻器

10.6元件例化

10.7狀態(tài)機1

10.8狀態(tài)機2

10.9DES算法S盒

10.10DES算法初始置換IP

10.11十六進制數(shù)的共陰極7段數(shù)碼顯示譯碼器

10.12七人表決器的設計

10.13動態(tài)掃描顯示電路

10.14四人搶答器的設計

10.15偽隨機數(shù)產生器

10.16彩燈控制器1

10.17彩燈控制器2

10.18彩色LED點陣顯示電路設計

10.19計算器設計

10.20序列檢測器

10.21自動售貨機

10.22直流電機轉速控制電路

10.23籃球競賽30秒計時器

10.24電梯控制器

附錄1DES算法的S盒

附錄2VHDL保留字

參考文獻