基于FPGA的SOPC嵌入式系统设计与典型实例

第一篇FPGA基础

第1章FPGA硬件结构知识

1.1CPLD/FPGA概述

1.1.1CPLD/FPGA的特点

1.1.2CPLD/FPGA的发展方向

1.1.3CPLD/FPGA的应用领域

1.2FPGA体系结构

1.2.1FPGA基本结构

1.2.2FPGA的结构特点

1.2.3FPGA的编程工艺

1.3FPGA常用芯片与选用

1.3.1FPGA常用芯片

1.3.2FPGA器件的选用

1.4本章小结

第2章VerilogHDL语言编程基础

2.1VerilogHDL语言特点

2.2VerilogHDL程序的基本结构

2.2.1模块

2.2.2模块调用

2.3程序格式

2.4注释与间隔符

2.5数值

2.6字符串

2.7标识符

2.8系统任务和函数

2.9编译指令

2.10数据类型

2.10.1线网(Net)和变量(Variable)

2.10.2标量(Scalar)与矢量(Vector)

2.10.3线网(Net)数据类型

2.10.4变量(Variable)数据类型

2.10.5数组(Array)类型

2.10.6参数

2.10.7名字空间

2.11表达式

2.11.1操作符

2.11.2操作数

2.11.3延迟表达式

2.11.4表达式的位宽

2.11.5有符号表达式

2.12本章小结

第3章FPGA常用开发工具

3.1硬件开发工具QuartusⅡ

3.1.1QuartusⅡ简介

3.1.2QuartusⅡ设计流程

3.1.3QuartusⅡ设计方法

3.1.4QuartusⅡ功能详解

3.1.5时序约束与分析

3.1.6设计优化

3.1.7SignalTapⅡ

……

第二篇SOPC入门

第4章SOPC硬件系统开发

第5章SOPC软件系统开发

第6章Avalon总线规范

第7章NiosⅡ外围设备及其编程

第三篇实用实战

第8章基于FPGA的SOPC系统开发实例1七段数码管时钟显示实例

第9章基于FPGA的SOPC系统开发实例2串口通信DMA传输实例

第10章基于FPGA的SOPC系统开发实例3LED灯控PWMIP核设计

第11章基于FPGA的SOPC系统开发实例4通用TFT-LCD控制器及PS2鼠标设计实例

第12章基于FPGA的SOPC系统开发实例5对对碰游戏

第13章基于FPGA的SOPC系统开发实例6GPS信息接收系统的设计

第14章基于FPGA的SOPC系统开发实例7基于NiosⅡ的I2C总线传输应用设计

附录ANiosⅡHAL中与PIO设计相关的API函数

　　本书语言通俗，结构清晰，内容系统全面，从零开始，循序渐进，方便读者快速上手，快学易懂；FPGA基础知识、SOPC专业技术和大量工程实例紧密结合，实践性强。全书7个实例典型实用，类型丰富，代表性强，有利于读者学习后举一反三，实现从入门到精通。详细介绍了基于FPGA的嵌入式SOPC系统设计的构架与软硬件编程，同时提供了深入的应用设计思路与方案，对实例的所有程序代码都做了详细注释，利于读者理解和巩固知识点。本书配有一张光盘，包含了全书所有实例的硬件原理图和程序源代码，方便读者学习和使用。本书适合计算机、自动化、电子及硬件等相关专业的大学生，以及从事FPGA开发的工程师和科研人员使用。　　基于FPGA的SOPC设计技术是当前电子系统设计领域最前沿的技术之一。全书通过核心技术与典型实例的形式，全面系统、深入浅出地介绍了基于FPGA的嵌入式SOPC系统设计技术与应用实例。全书共分14章，第1～3章简要介绍了FPGA硬件结构知识、VerilogHDL编程基础、FPGA常用开发工具，引导读者入门；第4～7章重点对嵌入式SOPC系统设计技术进行了细致阐述，内容包括：SOPC硬件系统开发、SOPC软件系统开发、Avalon总线规范、NiosⅡ外围设备及其编程；第8～14章通过7个典型实例，对基于FPGA的嵌入式SOPC系统设计过程进行实际演练，具体包括：七段数码管时钟显示实例、串口通信DMA传输实例、LED灯控PWMIP核的设计实例、通用TFT-LCD控制器及PS2鼠标设计实例、对对碰游戏设计实例、GPS信息接收系统设计实例以及基于NiosⅡ的I2C总线传输应用设计。经过这些例子的学习，读者设计的能力将迅速提升，产生质的飞跃。　　本书语言通俗，结构清晰，基础知识和大量工程实例结合，实践性强。不但详细介绍了基于FPGA的嵌入式SOPC系统设计的构架与软硬件编程，同时提供了应用设计思路与方案，对实例的所有程序代码做了详细注释，利于读者理解和巩固知识点。　　本书配有光盘一张，包含了全书所有实例的硬件原理图和程序源代码，方便读者学习和使用。本书适合计算机、自动化、电子及硬件等相关专业的大学生，以及从事FPGA开发的科研人员使用。