項目1 FPGA的基礎(chǔ)知識 1
任務(wù)1.1 PLD的發(fā)展歷程 1
任務(wù)1.2 FPGA的結(jié)構(gòu) 2
1.2.1 FPGA的工作原理 2
1.2.2 FPGA芯片的結(jié)構(gòu) 4
任務(wù)1.3 FPGA主要生產(chǎn)廠商與芯片說明 6
1.3.1 FPGA生產(chǎn)廠商 6
1.3.2 FPGA芯片說明 7
任務(wù)1.4 開發(fā)工具 8
任務(wù)1.5 技能實訓(xùn)：FPGA開發(fā)板認(rèn)知 9
項目2 基于FPGA的數(shù)字電路基本單元仿真測試 14
任務(wù)2.1 描述基本邏輯門電路 14
2.1.1 理論知識 14
2.1.2 設(shè)計原理 16
2.1.3 模塊符號 17
2.1.4 硬件描述代碼 18
2.1.5 仿真測試 18
思考與練習(xí) 21
任務(wù)2.2 描述全加器 21
2.2.1 理論知識 21
2.2.2 設(shè)計原理 26
2.2.3 模塊符號 27
2.2.4 硬件描述代碼 27
2.2.5 仿真測試 28
思考與練習(xí) 30
任務(wù)2.3 描述8線-3線編碼器 30
2.3.1 理論知識 30
2.3.2 設(shè)計原理 34
2.3.3 模塊符號 35
2.3.4 硬件描述代碼 36
2.3.5 仿真測試 36
思考與練習(xí) 37
任務(wù)2.4 描述優(yōu)先編碼器 38
2.4.1 理論知識 38
2.4.2 設(shè)計原理 40
2.4.3 模塊符號 41
2.4.4 硬件描述代碼 41
2.4.5 仿真測試 42
思考與練習(xí) 43
任務(wù)2.5 描述3線-8線譯碼器 43
2.5.1 理論知識 43
2.5.2 設(shè)計原理 46
2.5.3 模塊符號 47
2.5.4 硬件描述代碼 47
2.5.5 仿真測試 48
思考與練習(xí) 49
任務(wù)2.6 描述四選一選擇器 49
2.6.1 理論知識 49
2.6.2 設(shè)計原理 51
2.6.3 模塊符號 53
2.6.4 硬件描述代碼 53
2.6.5 仿真測試 53
思考與練習(xí) 55
任務(wù)2.7 描述數(shù)值比較器 55
2.7.1 理論知識 55
2.7.2 設(shè)計原理 58
2.7.3 模塊符號 59
2.7.4 硬件描述代碼 59
2.7.5 仿真測試 60
思考與練習(xí) 61
任務(wù)2.8 描述觸發(fā)器 61
2.8.1 理論知識 61
2.8.2 設(shè)計原理 66
2.8.3 模塊符號 69
2.8.4 硬件描述代碼 69
2.8.5 仿真測試 70
任務(wù)2.9 描述計數(shù)器 71
2.9.1 理論知識 71
2.9.2 設(shè)計原理 74
2.9.3 模塊符號 77
2.9.4 硬件描述代碼 77
2.9.5 仿真測試 78
任務(wù)2.10 描述分頻器 79
2.10.1 理論知識 79
2.10.2 設(shè)計原理 80
2.10.3 模塊符號 81
2.10.4 硬件描述代碼 82
2.10.5 仿真測試 84
任務(wù)2.11 描述移位寄存器 85
2.11.1 理論知識：預(yù)處理語句 85
2.11.2 設(shè)計原理 88
2.11.3 模塊符號 89
2.11.4 硬件描述代碼 90
2.11.5 仿真測試 90
任務(wù)2.12 描述序列檢測器 92
2.12.1 理論知識 92
2.12.2 設(shè)計原理 97
2.12.3 模塊符號 98
2.12.4 硬件描述代碼 98
2.12.5 仿真測試 98
任務(wù)2.13 有限狀態(tài)機(jī) 100
2.13.1 理論知識 100
2.13.2 設(shè)計原理 102
2.13.3 模塊符號 102
2.13.4 硬件描述代碼 103
2.13.5 仿真測試 104
項目3 基于FPGA的單元電路設(shè)計調(diào)試 106
任務(wù)3.1 流水燈設(shè)計 106
3.1.1 流水燈簡介 106
3.1.2 流水燈設(shè)計思路 108
3.1.3 設(shè)計源代碼 108
3.1.4 RTL模型 109
3.1.5 項目調(diào)試 111
任務(wù)3.2 按鍵識別 115
3.2.1 按鍵抖動原理 115
3.2.2 去抖動設(shè)計思路 116
3.2.3 設(shè)計源代碼 116
3.2.4 RTL模型 117
3.2.5 項目調(diào)試 118
任務(wù)3.3 數(shù)碼管靜態(tài)顯示 120
3.3.1 數(shù)碼管顯示原理 120
3.3.2 數(shù)碼管靜態(tài)顯示0～9設(shè)計思路 121
3.3.3 設(shè)計源代碼 121
3.3.4 RTL模型 122
3.3.5 項目調(diào)試 123
任務(wù)3.4 數(shù)碼管動態(tài)顯示 125
3.4.1 數(shù)碼管動態(tài)顯示原理 125
3.4.2 動態(tài)顯示設(shè)計思路 126
3.4.3 設(shè)計源代碼 126
3.4.4 RTL模型 128
3.4.5 項目調(diào)試 128
任務(wù)3.5 蜂鳴器控制設(shè)計 130
3.5.1 蜂鳴器原理 130
3.5.2 蜂鳴器發(fā)聲設(shè)計思路 131
3.5.3 設(shè)計源代碼 131
3.5.4 RTL模型 132
3.5.5 項目調(diào)試 132
任務(wù)3.6 LCD1602控制設(shè)計 134
3.6.1 LCD1602顯示原理 134
3.6.2 設(shè)計思路 137
3.6.3 設(shè)計源代碼 137
3.6.4 RTL模型 143
3.6.5 項目調(diào)試 144
任務(wù)3.7 步進(jìn)電動機(jī)控制設(shè)計 146
3.7.1 步進(jìn)電動機(jī)概述 146
3.7.2 步進(jìn)電動機(jī)的控制思路 147
3.7.3 設(shè)計源代碼 148
3.7.4 RTL模型 149
3.7.5 項目調(diào)試 150
項目4 基于FPGA技術(shù)的綜合項目開發(fā) 152
任務(wù)4.1 基本門電路測試平臺設(shè)計 152
4.1.1 任務(wù)要求與分析 152
4.1.2 設(shè)計原理 152
4.1.3 頂層設(shè)計 153
4.1.4 設(shè)計源代碼 154
4.1.5 項目調(diào)試 158
任務(wù)4.2 數(shù)字鐘設(shè)計 161
4.2.1 任務(wù)要求與分析 161
4.2.2 設(shè)計原理 161
4.2.3 頂層設(shè)計 163
4.2.4 設(shè)計源代碼 163
4.2.5 項目調(diào)試 168
任務(wù)4.3 UART通信接口設(shè)計 170
4.3.1 任務(wù)要求與分析 170
4.3.2 串口通信原理 171
4.3.3 頂層設(shè)計 172
4.3.4 設(shè)計源代碼 173
4.3.5 項目調(diào)試 178
任務(wù)4.4 I2C總線接口設(shè)計 180
4.4.1 任務(wù)要求與分析 180
4.4.2 I2C總線通信原理 182
4.4.3 頂層設(shè)計 185
4.4.4 設(shè)計源代碼 187
4.4.5 項目調(diào)試 198
任務(wù)4.5 基于軟核Nios II的數(shù)碼管動態(tài)掃描設(shè)計 200
4.5.1 任務(wù)要求與分析 200
4.5.2 設(shè)計原理 201
4.5.3 硬件環(huán)境設(shè)計 202
4.5.4 軟件程序開發(fā) 205