本书以Altera公司的FPGA/CPLD芯片为主,详细介绍了Altera FPGA/CPLD特点、Altera Quartus II 8.1软件开发环境和VHDL语言,并以FPGA常用设计模块、电子设计大赛应用、机器人控制及单片机接口、视频控制接口等设计为例,由浅入深地详述了如何应用FPGA/CPLD进行电子设计,同时介绍了基于FPGA的SoPC系统设计和FPGA在DSP中的系统设计与调试。书中的源程序已经过实例验证,读者可以直接应用于自己的设计。
本书是作者根据自己多年的教学、科研(特别是指导电子设计大赛和机器人大赛)工作实践经验,同时参照国内外FPGA/CPLD应用设计成果,从实用角度出发编写的。本书的特点是所编内容新颖、全面,力求通俗易懂,是一本具有实用性、启发性、信息性的综合工具书。
本书适合FPGA初学者和自学者学习参考,对有一定经验的电子工程技术人员也有实用参考价值。本书也可作为高校电子、通信、计算机、信息等相关专业的教学参考用书。

第1章 可编��逻辑器件
1.1 可编程逻辑器件的发展历程
当今社会是数字化的社会,是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、中小规模集成电路,发展到超大规模集成电路(VLSIS,几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是,随着微电子技术的发展,设计与制造集成电路的任务已不再完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片,而且希望AsIC的设计周期尽可能短,*好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片,并且立即投入实际应用之中,因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD),其中应用*广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存储器(PROM)、紫外线可擦除只读存储器(EPROM)和电可擦除只读存储器(EEPROM)3种。由于结构的限制,它们只能完成简单的数字逻辑功能。
其后,出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片,即可编程逻辑器件(PLD),它能够完成各种数字逻辑功能。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成,而任意一个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述,所以,PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。典型的PLD的部分结构如图l一1所示。
……

第1章 可编程逻辑器件
1.1 可编程逻辑器件的发展历程
1.2 Altera CPLD/FPGA
1.2.1 MAX系列
1.2.2 Cyclone器件系列——低成本的FPGA
1.2.3 Arria系列——高性价比FPGA
1.2.4 Stratix系列——高端FPGA
第2章 Quartus Ⅱ 8.1软件应用基础
2.1 Quartus Ⅱ概述
2.2 Quartus Ⅱ特性
2.2.1 Quartus Ⅱ 7.2软件特性
2.2.2 Quartus Ⅱ 8.0的特点
2.2.3 Quartus Ⅱ 8.0订购版和网络版软件的区别
2.2.4 Quartus Ⅱ 8.1的特点
2.3 Quartus Ⅱ 8.1软件系统的安装和运行
2.3.1 Quartus Ⅱ 8.1软件系统配置
2.3.2 安装过程
2.3.3 启动运行和许可文件安装
2.4 Quartus Ⅱ 8.1软件系统的用户界面
2.4.1 标题栏
2.4.2 菜单栏
2.4.3 工具栏
2.4.4 工程导航器
2.4.5 状态显示窗口
2.4.6 消息显示窗口
2.4.7 工程工作区
2.5 Quartus Ⅱ软件设计流程及方法
2.5.1 设计流程
2.5.2 设计方法和设计规划
第3章 VHDL编程基础
3.1 VHDL语言基本要素
3.1.1 文字规则
3.1.2 数据对象与数据类型
3.1.3 运算操作符与表达式
3.2 VHDL语言的基本结构
3.2.1 基本结构
3.2.2 实体
3.2.3 结构体
3.2.4 库和程序包
3.3 VHDL语言的基本语句
3.3.1 顺序语句
3.3.2 并行语句
3.3.3 属性定义与描述
3.4 VHDL语言的描述风格
3.4.1 行为描述风格
3.4.2 数据流描述风格
3.4.3 结构描述风格
3.4.4 混合描述风格
第4章 Quartus Ⅱ工程设计
4.1 基于原理图的工程设计
4.2 基于VHDL语言的文本工程设计
4.3 基于状态机的工程设计
4.4 基于LPM宏功能模块的工程设计
4.5 基于混合模式的工程设计
第5章 FPGA工程经典模块实战
5.1 分频器的设计
5.1.1 二进制分频器设计
5.1.2 偶数次分频器设计
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第6章 基于FPGA的单片机外围电路设计实例
第7章 电子设计大赛实例——基于DDS的正弦信号发生器
第8章 基于FPGA的视频监视系统设计
第9章 RoboCup大赛实践——轮系码盘反馈系统设计
第10章 Nios快速体验——直接用FPGA实现32位CPU
第11章 DSP Builder设计应用
第12章 经典第三方工具介绍与实践
参考文献