Altera CPLD/FPGA轻松入门与开发实例

前言

第1章 可编程逻辑器件概述

1．1 EDA技术及其应用

1．2 可编程逻辑器件的分类及原理

1．2．1 EPLD和CPLD

1．2．2 FPGA

1．2．3 FPGA与CPLD的比较

1．3 PLD的设计开发

1．3．1 PLD设计方法

1．3．2 PLD设计流程

1．4 Altera可编程逻辑器件

1．4．1 Stratix系列

1．4．2 Arria系列

1．4．3 Cyclone系列

1．4．4 MAX系列

1．5 思考与练习

第2章 VHDL基础

2．1 VHDL概述

2．1．1 硬件描述语言概述

2．1．2 VHDL的特点及设计流程

2．2 VHDL程序基本结构

2．2．1 实体

2．2．2 结构体

2．2．3 配置

2．2．4 程序包

2．3 VHDL中的数据

2．3．1 标识符

2．3．2 数据对象

2．3．3 数据类型

2．4 VHDL中的表达式

2．5 VHDL描述语句

2．5．1 顺序描述语句

2．5．2 并行描述语句

2．6 思考与练习

第3章 VHDL程序设计

3．1 基本数字电路的VHDL描述

3．1．1 基本逻辑门电路

3．1．2 编码器和译码器电路

3．1．3 数据选择器

3．1．4 加法器

3．1．5 乘法器

3．1．6 触发器电路

3．1．7 寄存器电路

3．1．8 计数器电路

3．1．9 存储器

3．2 有限状态机

3．2．1 有限状态机的基本描述

3．2．2 有限状态机状态编码方式

3．2．3 有限状态机的输出和复位

3．3 应用实例——表决器、双口RAM的读取

3．4 思考与练习

第4章 Altera开发工具的使用

4．1 Quartus Ⅱ集成开发环境

4．1．1 概述

4．1．2 Quartus Ⅱ的安装

4．1．3 Quartus Ⅱ 10．0图形用户界面

4．1．4 设计输入

4．1．5 对设计工程进行设置和约束

4．1．6 设计综合

4．1．7 布局布线

4．1．8 仿真

4．1．9 时序分析

4．1．1 0编程与配置

4．2 在Altera CPLD/FPGA中运行第一个程序

4．2．1 实验目的、环境及实验原理

4．2．2 实验步骤

4．3 应用实例——MAX Ⅱ内嵌UFM模块的使用

4．3．1 实验目的、环境及实验原理

4．3．2 实验步骤

4．4 思考与练习

第5章 可编程逻辑设计的基本问题

5．1 可编程逻辑设计基本原则

5．1．1 面向硬件原则

5．1．2 系统性原则

5．1．3 面积与速度之间的互换关系

5．1．4 同步设计原则

5．2 常用设计思想与技巧

5．2．1 串并转换

5．2．2 应用实例——RS232数据串并转换

5．2．3 乒乓操作

5．2．4 流水线操作

5．3 常见问题及处理方法

5．3．1 竞争冒险产生的原因和处理方法

5．3．2 时钟设计常见问题和处理方法

5．3．3 建立和保持时间的处理方法

5．4 应用实例——利用FIFO缓存器做高速缓存

5．5 思考与练习

第6章 典型数字信号处理算法FPGA设计

6．1 坐标旋转数字计算机

6．1．1 CORDIC算法原理

6．1．2 CORDIC算法结构

6．1．3 CORDIC算法设计

6．1．4 程序分析及设计

6．2 有限脉冲响应数字滤波器

6．2．1 FIR数字滤波器原理

6．2．2 FIR数字滤波器程序设计

6．2．3 程序分析及设计

6．3 无限脉冲响应数字滤波器

6．3．1 IIR数字滤波器原理

6．3．2 IIR数字滤波器程序设计

6．3．3 程序分析及设计

6．4 快速傅里叶变换

6．4．1 FFT算法原理

6．4．2 FFT程序设计

6．4．3 程序分析及设计

6．5 思考与练习

第7章 通用接口的FPGA设计

7．1 通用异步收发器

7．1．1 UART功能简介

7．1．2 UART实现结构

7．1．3 UART程序设计

7．2 CAN总线控制器

7．2．1 CAN总线协议概述

7．2．2 CAN通信控制器实现框架

7．2．3 CAN通信控制器程序设计

7．3 以太网控制器

7．3．1 以太网基本原理

7．3．2 以太网控制器实现框架

7．3．3 以太网控制器程序设计

7．4 应用实例——双UART设计

7．5 思考与练习

第8章 基于SOPC的嵌入式系统设计

8．1 Altera SOPC技术及其设计开发流程

8．1．1 SOPC技术简介

8．1．2 SOPC Builder使用

8．1．3 SOPC设计开发流程

8．2 Nios Ⅱ处理器

8．3 Avalon总线

8．3．1 Avalon总线的特点

8．3．2 Avalon总线信号

8．4 Nios Ⅱ外围标准设备

8．4．1 SDRAM控制器

8．4．2 CFI控制器

8．4．3 EPCS控制器

8．4．4 并行输入/输出控制器

8．4．5 定时器控制器

8．4．6 UART核

8．4．7 JTAG UART核

8．4．8 SPI核

8．4．9 DMA控制器

8．4．1 0PLL核

8．5 自定制用户外设

8．6 基于Nios Ⅱ系统开发实例

8．7 思考与练习

第9章 SOPC硬件开发

9．1 基于 Nios Ⅱ的SOPC硬件系统开发流程

9．2 SOPC Builder硬件开发环境介绍

9．2．1 SOPC Builder的功能

9．2．2 SOPC Builder的组成

9．3 应用实例

9．3．1 创建一个Quartus Ⅱ工程

9．3．2 使用SOPC Builder创建Nios Ⅱ系统模块

9．3．3 添加CPU及外设IP模块

9．3．4 集成Nios Ⅱ系统到Quartus Ⅱ工程

9．3．5 设置编译选项并进行工程编译

9．3．6 将设计下载到目标FPGA中

9．4 思考与练习

第10章 SOPC软件开发

10．1 SOPC软件开发环境概述

10．1．1 Nios Ⅱ指令系统介绍

10．1．2 Nios Ⅱ处理器运行模式

10．2 Nios Ⅱ IDE

10．3 硬件抽象层系统库

10．3．1 HAL系统库的功能

10．3．2 使用HAL开发应用程序

10．4 应用实例

10．4．1 使用Nios Ⅱ IDE建立用户程序

10．4．2 创建一个新的C/C++应用工程

10．4．3 设置工程系统库属性和编译选项

10．4．4 编译连接工程

10．4．5 对程序进行运行调试

10．4．6 使用Flash Programmer下载

10．5 思考与练习

第11章 基于Nios Ⅱ的μC/OS-Ⅱ应用

11．1 μC/OS-Ⅱ操作系统简介

11．2 基于Nios Ⅱ的μC/OS-Ⅱ实验

11．2．1 系统结构图

11．2．2 SOPC系统的创建

11．2．3 基于Nios Ⅱ 软核处理器的软件

11．2．4 测试硬件设计

11．2．5 编写μC/OS-Ⅱ的多任务控制程序

11．3 总结

11．4 思考与练习

参考文献

薛冰编著的《零点起步--Altera CPLD\FPGA轻松入门与开发实例(附光盘)》系统地介绍了可编程逻辑器件的结构原理以及VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)基础知识、语法结构和常用基本数字电路的例程，使读者能够轻松入门并巩固数字电路基础知识，本书既可作为各类培训学校的教材，也可作为工程技术人员及大中专院校相关专业师生的参考书。薛冰编著的《零点起步--Altera CPLD\FPGA轻松入门与开发实例(附光盘)》面向FPGA初中级读者，全书共分11章，较系统地介绍了可编程逻辑器件的结构原理以及VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)基础知识、语法结构和常用基本数字电路的例程，使读者能够轻松入门并巩固数字电路基础知识；详细分析了目前主流的可编程逻辑器件和开发工具，并介绍了逻辑电路设计过程中的一些基本问题和处理方法，以及如何在Ahera公司的CPLD／FPGA芯片上运行VHDL程序，其中包含一些常用数字信号处理算法和接口控制器的设计实例；最后介绍基于SOPC的嵌入式设计的具体工作流程和设计方法，并结合实际工程设计，说明如何采用可编程逻辑器件实现典型的嵌入式系统。 本书内容翔实，讲解透彻，案例实用，能够使读者快速、全面地掌握CPLD／FPGA的基本开发方法。 《零点起步--Altera CPLD\FPGA轻松入门与开发实例(附光盘)》既可作为各类培训学校的教材，也可作为工程技术人员及大中专院校相关专业师生的参考书。