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商品基本信息,请以下列介绍为准 | |
商品名称: | 零点起飞学Xilinx FPGA |
作者: | 高敬鹏,武超群,白锦良编著 |
定价: | 79.8 |
出版社: | 清华大学出版社 |
出版日期: | 2019-03-01 |
ISBN: | 9787302515944 |
印次: | 1 |
版次: | 1 |
装帧: | |
开本: | 其他 |
内容简介 | |
《零点起飞学Xilinx FPGA》以三菱公司主流的FX系列PLC为对象讲述PLC知识,全书分为三篇,基础篇、提高篇和应用篇。 基础括PLC的基本概念、系统配置、内部资源、基本指令系统梯形图程序设计、编程工具等;提高括PL能指令、系统设计方法能等;应用含工业机械实例、运动控制工程实例和过程控制工程实例。 《零点起飞学Xilinx FPGA》适合从事PLC设计的工程人员使用,也适合高校相关专业的学生选作教材使用。 |
目录 | |
目??? 录 第1章? FPGA系统设计基础?? ?1 1.1? FPGA技术的发展历史和动向?? ?1 1.1.1? FPGA技术的发展历史?? ?1 1.1.2? FPGA技术的发展动向?? ?2 1.2? FPGA的典型应用领域?? ?3 1.2.1? 数据采集和接口逻辑领域?? ?3 1.2.2? 高性能数字信号处理领域?? ?4 1.2.3? 其他应用领域?? ?4 1.3? FPGA的工艺结构?? ?4 1.4? 典型的Xilinx FPGA芯片?? ?5 1.5? FPGA芯片的应用?? ?7 1.6? 工程项目中FPGA芯片的选择策略和原则?? ?8 1.6.1? 尽量选择成熟的产品系列?? ?8 1.6.2? 尽量选择兼容性好的封装?? ?8 1.6.3? 尽量选择一个公司的产品?? ?9 1.7? FPGA的设计流程?? ?9 1.8? 思考与练习?? ?11 第2章? ISE与ModelSim的安装?? ?12 2.1? ISE的安装?? ?12 2.2? ModelSim SE的安装与启动?? ?18 2.3? ISE联合ModelSim设置?? ?22 2.4? 思考与练习?? ?29 第3章? ISE操作基础?? ?30 3.1? ISE的基本使用方法?? ?30 3.1.1? 新建工程?? ?30 3.1.2? 新建HDL文件?? ?32 3.1.3? 添加HDL文件?? ?33 3.1.4? 新建原理图设计?? ?33 3.1.5? 在原理图中调用模块?? ?34 3.1.6? 编辑原理图?? ?35 3.1.7? 用Constraints Editor设置约束?? ?38 3.1.8? 使用XS行综合?? ?39 3.1.9? 设计实现?? ?42 3.1.10? 生成文件?? ?44 3.1.11? FPGA?? ?45 3.2? 仿真验证?? ?47 3.2.1? 在ISE中仿真验证?? ?47 3.2.2? 在ISE中调用ModelSim?? ?51 3.3? CORE Generator的使用方法?? ?56 3.3.1? 新建CORE Generator工程?? ?56 3.3.2? 新建IP?? ?59 3.3.3? 修改已有IP的参数?? ?61 3.3.4? 在设计中例化IP?? ?61 3.3.5? 选择不同版本的IP?? ?62 3.4? 流水灯实例?? ?63 3.4.1? 硬件介绍?? ?63 3.4.2? 创建工程?? ?63 3.4.3? 编写Verilog代码?? ?65 3.4.4? UCF管脚约束?? ?68 3.4.5? 编译工程?? ?70 3.4.6? ISE仿真?? ?70 3.4.7? ModelSim仿真验证?? ?75 3.5? 思考与练习?? ?80 第4章? Verilog HDL语言概述?? ?81 4.1? Verilog HDL语言简介?? ?81 4.1.1? 硬件描述语言?? ?81 4.1.2? Verilog HDL语言的历史?? ?82 4.1.3? Verilog HDL语言的能力?? ?82 4.1.4? Verilog HDL和VHDL语言的异同?? ?83 4.1.5? Verilog HDL和C语言的异同?? ?83 4.2? Verilog HDL语言的描述层次?? ?84 4.2.1? Verilog HDL语言描述能力综述?? ?84 4.2.2? 系统级和算法级建模?? ?84 4.2.3? RTL级建模?? ?85 4.2.4? 门级和开关级建模?? ?85 4.3? 基于Verilog HDL语言的FPGA开发流程?? ?85 4.4? Verilog HDL语言的可综合与仿真特性?? ?87 4.4.1? Verilog HDL语句的可综合性?? ?88 4.4.2? Verilog HDL语句的仿真特性说明?? ?88 4.5? Verilog HDL程序开发的知识?? ?89 4.5.1? 数字的表示形式?? ?89 4.5.2? 常用术语解释?? ?91 4.5.3? Verilog HDL程序的优劣判断指标?? ?92 4.6? Verilog HDL程序设计模式?? ?93 4.6.1? 自顶向下的设计模式?? ?93 4.6.2? 层次与模块化模式?? ?94 4.6.3? IP核的重用?? ?94 4.7? 思考与练习?? ?98 第5章? Verilog HDL程序结构?? ?99 5.1? 程序模块?? ?99 5.1.1? Verilog HDL模块的概念?? ?99 5.1.2? 模块的基本结构?? ?99 5.1.3? 端口声明?? ?101 5.2? Verilog HDL的层次化设计?? ?101 5.2.1? Verilog HDL层次化设计的表现形式?? ?101 5.2.2? 模块例化?? ?102 5.2.3? 参数映射?? ?106 5.2.4? 在ISE中通过图形化方式实现层次化设计?? ?108 5.3? Verilog HDL语言的描述形式?? ?111 5.3.1? 结构描述形式?? ?111 5.3.2? 行为描述形式?? ?116 5.3.3? 混合设计模式?? ?119 5.4? 思考与练习?? ?120 第6章? Verilog HDL语言的基本要素?? ?121 6.1? 标志符与注释?? ?121 6.1.1? 标志符?? ?121 6.1.2? 注释?? ?122 6.2? 数字与逻辑数值?? ?122 6.2.1? 逻辑数值?? ?122 6.2.2? 常量?? ?122 6.2.3? 参数?? ?124 6.3? 数据类型?? ?124 6.3.1? 线网类型?? ?124 6.3.2? 寄存器类型?? ?128 6.4? 运算符和表达式?? ?132 6.4.1? 赋值运算符?? ?132 6.4.2? 算术运算符?? ?134 6.4.3? 逻辑运算符?? ?136 6.4.4? 关系运算符?? ?137 6.4.5? 条件运算符?? ?138 6.4.6? 位运算符?? ?140 6.4.7? 拼接运算符?? ?141 6.4.8? 移位运算符?? ?141 6.4.9? 一元约简运算符?? ?142 6.5? 思考与练习?? ?143 第7章? 面向综合的行为描述语句?? ?144 7.1? 触发事件控制?? ?144 7.1.1? 信号事件语句?? ?144 7.1.2? 信号跳变沿事件语句?? ?145 7.2? 条件语句?? ?146 7.2.1? if语句?? ?146 7.2.2? case语句?? ?147 7.2.3? 条件语句的深入理解?? ?150 7.3? 循环语句?? ?152 7.3.1? repeat语句?? ?152 7.3.2? while语句?? ?153 7.3.3? for语句?? ?154 7.3.4? 循环语句的深入理解?? ?156 7.4? 任务与函数?? ?157 7.4.1? task语句?? ?157 7.4.2? function语句?? ?159 7.4.3? 深入理解任务和函数?? ?160 7.5? 思考与练习?? ?161 第8章? 可综合状态机开发?? ?163 8.1? 状态机的基本概念?? ?163 8.1.1? 状态机的工作原理及分类?? ?163 8.1.2? 状态机描述方式?? ?164 8.1.3? 状态机设计思想?? ?166 8.2? 可综合状态机设计原则?? ?166 8.2.1? 状态机开发流程?? ?167 8.2.2? 状态编码原则?? ?167 8.2.3? 状态机的容错处理?? ?168 8.2.4? 常用的设计准则?? ?169 8.3? 状态机的Verilog HDL实现?? ?170 8.3.1? 状态机实现综述?? ?170 8.3.2? Moore状态机开发实例?? ?173 8.3.3? Mealy状态机开发实例?? ?175 8.4? 思考与练习?? ?177 第9章? 面向验证和仿真的行为描述语句?? ?178 9.1? 验证与仿真概述?? ?178 9.1.1? 代码验证与仿真概述?? ?179 9.1.2? 测台?? ?179 9.1.3? 验证测试方法论?? ?181 9.1.4? Teench结构说明?? ?185 9.2? 仿真程序执行原理?? ?186 9.2.1? Verilog HDL语义简介?? ?187 9.2.2? Verilog HDL仿真原理?? ?187 9.3? 延时控制语句?? ?189 9.3.1? 延时控制的语法说明?? ?189 9.3.2? 延时控制应用实例?? ?189 9.4? 常用的行为仿真描述语句?? ?192 9.4.1? 循环语句?? ?192 9.4.2? force和release语句?? ?194 9.4.3? wait语句?? ?195 9.4.4? 事件控制语句?? ?196 9.4.5? task和function语句?? ?197 9.4.6? 串行激励与并行激励语句?? ?198 9.5? 用户自定义元件?? ?199 9.5.1? UDP的定义与调用?? ?199 9.5.2? UDP应用实例?? ?200 9.6? 仿真激励的产生?? ?202 9.6.1? 变量初始化?? ?202 9.6.2? 时钟信号的产生?? ?205 9.6.3? 复位信号的产生?? ?207 9.6.4? 数据信号的产生?? ?208 9.6.5? 典型测台模块编写实例?? ?209 9.6.6? 关于仿真效率的说明?? ?210 9.7? 思考与练习?? ?210 第10章? 系统任务和编译预处理语句?? ?212 10.1? 系统任务语句?? ?212 10.1.1? 输出显示任务?? ?212 10.1.2? 文件输入/输出任务?? ?218 10.1.3? 时间标度任务?? ?222 10.1.4? 仿真控制任务?? ?224 10.1.5? 仿真时间函数?? ?224 10.1.6? 数字类型变换函数?? ?226 10.1.7? 概率分布函数?? ?226 10.2? 编译预处理语句?? ?228 10.2.1? 宏定义`define语句?? ?228 10.2.2? 条件编译`if语句?? ?230 10.2.3? 文含`include语句?? ?231 10.2.4? 时间尺度`timescale语句?? ?233 10.2.5? 其他语句?? ?234 10.3? 思考与练习?? ?235 第11章? Verilog HDL语言基础?? ?236 11.1? 8-3编码器?? ?236 11.2? 3-8译码器?? ?237 11.3? 数据选择器?? ?238 11.4? 多位数值比较器?? ?240 11.5? 全加器?? ?241 11.6? D触发器?? ?242 11.7? 寄存器?? ?243 11.8? 双向移位寄存器?? ?244 11.9? 四位制加减法计数器?? ?245 11.10? 顺序脉冲发生器?? ?247 11.11? 序列信号发生器?? ?248 11.12? 思考与练习?? ?249 第12章? 扩展接口设计?? ?250 12.1? 数码管显示接口实验?? ?250 12.1.1? 数码管显示接口实验内容与实验目的?? ?250 12.1.2? 数码管显示接口设计原理?? ?251 12.1.3? 数码管显示接口设计方法?? ?252 12.2? LCD液晶显示接口实验?? ?259 12.2.1? LCD液晶显示接口实验内容与实验目的?? ?259 12.2.2? LCD液晶显示接口设计原理?? ?259 12.2.3? LCD液晶显示接口设计方法?? ?262 12.3? VGA显示接口实验?? ?267 12.3.1? VGA显示接口实验内容与实验目的?? ?267 12.3.2? VGA显示接口实验设计原理?? ?268 12.3.3? VGA显示接口实验设计方法?? ?269 12.4? RS-232C串行通信接口实验?? ?271 12.4.1? RS-232C串行通信接口实验内容与实验目的?? ?271 12.4.2? RS-232C串行通信接口设计原理?? ?271 12.4.3? RS-232C串行通信接口设计方法?? ?274 12.5? 思考与练习?? ?279 第13章? 系统设计实例?? ?280 13.1? 实时温度采集系统?? ?280 13.1.1? 实时温度采集系统实验内容与实验目的?? ?280 13.1.2? 实时温度采集系统设计原理?? ?280 13.1.3? 实时温度采集系统设计方法?? ?283 13.2? 实时红外采集系统?? ?299 13.2.1? 实时红外采集系统实验内容与实验目的?? ?299 13.2.2? 实时红外采集系统设计原理?? ?299 13.2.3? 实时红外采集系统设计方法?? ?301 13.3? 实时键盘采集系统?? ?305 13.3.1? 实时键盘采集系统实验内容与实验目的?? ?305 13.3.2? 实时键盘采集系统设计原理?? ?306 13.3.3? 实时键盘采集系统设计方法?? ?308 13.4? 思考与练习?? ?320 |
? 由浅入深,循序:本书在内容编排上遵循由浅入深、由易到难的原则,基础知 识与大量实例相结合,读者可边学边练 ? 实例丰富,涉及面广:本书提供丰富的FPGA程序设计实例,内容涉及电子系统的各个领域 ? 兼顾原理,注重实用:本书侧重于实际应用,在编写过程中注重知识的新颖性和实用性,故在书中增加了ISE 14.7软件与ModelSim软件的联合仿真等知识 |