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本書將由淺入深地帶領(lǐng)大家開啟FPGA的學(xué)習(xí)之旅，全書共分為4篇：硬件篇、軟件篇、語法篇和實(shí)戰(zhàn)篇。

硬件篇：主要介紹硬件實(shí)驗(yàn)平臺并對硬件資源進(jìn)行詳解；

軟件篇：主要介紹FPGA常用開發(fā)軟件的安裝與使用方法；

語法篇：主要介紹FPGA的硬件描述語言Verilog的語法知識；

實(shí)戰(zhàn)篇：主要通過24個實(shí)例帶領(lǐng)大家一步步深入了解FPGA。

本書為ALIENTEK開拓者FPGA開發(fā)板的配套教程，在開發(fā)板配套的資料中，有開發(fā)板的原理圖以及所有實(shí)例的完整代碼，這些代碼都有詳細(xì)的注釋，所有源碼都經(jīng)過嚴(yán)格測試，不會有編譯錯誤。另外，源代碼有生成好的.sof文件（用于下載程序的文件），大家只需要通過下載器下載到開發(fā)板即可看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，親自體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程。

第一篇硬件篇
第1章FPGA簡介2
1.1FPGA的由來與特點(diǎn)2
1.2FPGA的基本結(jié)構(gòu)5
1.3FPGA的設(shè)計(jì)流程8
第2章實(shí)驗(yàn)平臺簡介12
2.1ALIENTEK開拓者EP4CE10開發(fā)板資源初探12
2.2ALIENTEK開拓者FPGA開發(fā)板資源說明14
2.2.1硬件資源說明14
2.2.2軟件資源說明20
2.2.3開拓者I/O引腳分配21
2.3開發(fā)板使用注意事項(xiàng)21
2.4FPGA的學(xué)習(xí)方法22
第二篇軟件篇
第3章Quartus Ⅱ軟件的安裝和使用25
3.1Quartus Ⅱ軟件的安裝25
3.2USB Blaster驅(qū)動安裝26
3.3Quartus Ⅱ軟件的使用28
3.3.1新建工程29
3.3.2設(shè)計(jì)輸入32
3.3.3配置工程35
3.3.4分析與綜合（編譯）37
3.3.5分配引腳38
3.3.6編譯工程39
3.3.7下載程序39
3.3.8固化程序44
3.4SignalTap Ⅱ軟件的使用50
第4章ModelSim軟件的安裝和使用60
4.1ModelSim軟件的安裝60
4.2ModelSim軟件的使用62
4.2.1手動仿真62
4.2.2testbench（激勵）文件的編寫72
第三篇語法篇
第5章Verilog HDL語法76
5.1Verilog概述76
5.1.1Verilog簡介76
5.1.2為什么需要Verilog77
5.1.3Verilog和VHDL的區(qū)別77
5.1.4Verilog和C的區(qū)別77
5.2Verilog基礎(chǔ)知識78
5.2.1Verilog的邏輯值78
5.2.2Verilog的標(biāo)識符78
5.2.3Verilog的數(shù)字進(jìn)制格式79
5.2.4Verilog的數(shù)據(jù)類型79
5.2.5Verilog的運(yùn)算符80
5.3Verilog程序框架83
5.3.1注釋83
5.3.2關(guān)鍵字84
5.3.3程序框架85
5.4Verilog高級知識點(diǎn)88
5.4.1阻塞賦值（Blocking）88
5.4.2非阻塞賦值（NonBlocking）89
5.4.3assign和always的區(qū)別91
5.4.4帶時鐘和不帶時鐘的always 91
5.4.5什么是鎖存器（latch）92
5.4.6狀態(tài)機(jī)93
5.4.7模塊化設(shè)計(jì)97
5.5Verilog編程規(guī)范101
5.5.1編程規(guī)范的重要性101
5.5.2工程組織形式101
5.5.3文件頭聲明102
5.5.4輸入/輸出定義102
5.5.5parameter定義102
5.5.6wire/reg定義103
5.5.7信號命名103
5.5.8always塊描述方式103
5.5.9assign塊描述方式104
5.5.10空格和Tab104
5.5.11注釋104
5.5.12模塊例化105
5.5.13其他注意事項(xiàng)105
第四篇實(shí)戰(zhàn)篇
第6章流水燈實(shí)驗(yàn)107
6.1LED燈簡介107
6.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)108
6.3硬件設(shè)計(jì)108
6.4程序設(shè)計(jì)108
6.5下載驗(yàn)證 111
第7章按鍵控制LED燈實(shí)驗(yàn)112
7.1按鍵簡介112
7.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)112
7.3硬件設(shè)計(jì)113
7.4程序設(shè)計(jì)113
7.5下載驗(yàn)證115
第8章按鍵控制蜂鳴器實(shí)驗(yàn)116
8.1蜂鳴器簡介116
8.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)116
8.3硬件設(shè)計(jì)117
8.4程序設(shè)計(jì)117
8.5下載驗(yàn)證123
第9章動態(tài)數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)124
9.1數(shù)碼管簡介124
9.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)126
9.3硬件設(shè)計(jì)126
9.4程序設(shè)計(jì)127
9.5下載驗(yàn)證134
第10章IP核之PLL實(shí)驗(yàn)135
10.1PLL IP核簡介135
10.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)136
10.3硬件設(shè)計(jì)136
10.4程序設(shè)計(jì)137
10.5下載驗(yàn)證148
第11章IP核之RAM實(shí)驗(yàn)150
11.1RAM IP核簡介150
11.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)151
11.3硬件設(shè)計(jì)152
11.4程序設(shè)計(jì)152
11.5下載驗(yàn)證161
第12章IP核之FIFO實(shí)驗(yàn)163
12.1FIFO IP核簡介163
12.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)164
12.3硬件設(shè)計(jì)164
12.4程序設(shè)計(jì)164
12.5下載驗(yàn)證175
第13章UART串口通信實(shí)驗(yàn)177
13.1UART串口簡介177
13.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)179
13.3硬件設(shè)計(jì)179
13.4程序設(shè)計(jì)180
13.5下載驗(yàn)證188
第14章VGA彩條顯示實(shí)驗(yàn)191
14.1VGA簡介191
14.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)193
14.3硬件設(shè)計(jì)193
14.4程序設(shè)計(jì)194
14.5下載驗(yàn)證199
第15章VGA字符顯示實(shí)驗(yàn)201
15.1VGA簡介201
15.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)201
15.3硬件設(shè)計(jì)201
15.4程序設(shè)計(jì)201
15.5下載驗(yàn)證209
第16章VGA圖片顯示實(shí)驗(yàn)（基于ROM）210
16.1VGA簡介210
16.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)210
16.3硬件設(shè)計(jì)210
16.4程序設(shè)計(jì)210
16.5下載驗(yàn)證217
第17章RGB TFTLCD彩條顯示實(shí)驗(yàn)218
17.1RGB TFTLCD簡介218
17.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)221
17.3硬件設(shè)計(jì)221
17.4程序設(shè)計(jì)222
17.5下載驗(yàn)證225
第18章EEPROM讀/寫測試實(shí)驗(yàn)227
18.1EEPROM簡介227
18.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)233
18.3硬件設(shè)計(jì)234
18.4程序設(shè)計(jì)234
18.5下載驗(yàn)證245
第19章實(shí)時時鐘數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)246
19.1PCF8563簡介246
19.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)249
19.3硬件設(shè)計(jì)249
19.4程序設(shè)計(jì)250
19.5下載驗(yàn)證253
第20章SDRAM讀/寫測試實(shí)驗(yàn)254
20.1SDRAM簡介254
20.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)264
20.3硬件設(shè)計(jì)265
20.4程序設(shè)計(jì)265
20.5下載驗(yàn)證283
第21章錄音機(jī)實(shí)驗(yàn)284
21.1WM8978簡介284
21.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)289
21.3硬件設(shè)計(jì)289
21.4程序設(shè)計(jì)289
21.5下載驗(yàn)證295
第22章OV7725攝像頭VGA顯示實(shí)驗(yàn)296
22.1OV7725簡介296
22.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)300
22.3硬件設(shè)計(jì)301
22.4程序設(shè)計(jì)302
22.5下載驗(yàn)證313
第23章SD卡圖片顯示實(shí)驗(yàn)（VGA顯示）315
23.1SD卡簡介315
23.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)326
23.3硬件設(shè)計(jì)326
23.4程序設(shè)計(jì)327
23.5下載驗(yàn)證342
第24章音樂播放器實(shí)驗(yàn)347
24.1音樂播放器簡介347
24.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)348
24.3硬件設(shè)計(jì)348
24.4程序設(shè)計(jì)349
24.5下載驗(yàn)證355
第25章以太網(wǎng)通信實(shí)驗(yàn)356
25.1以太網(wǎng)簡介356
25.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)365
25.3硬件設(shè)計(jì)365
25.4程序設(shè)計(jì)366
25.5下載驗(yàn)證381
第26章基于OV7725的以太網(wǎng)傳輸視頻實(shí)驗(yàn)391
26.1以太網(wǎng)視頻傳輸簡介391
26.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)392
26.3硬件設(shè)計(jì)392
26.4程序設(shè)計(jì)392
26.5下載驗(yàn)證401
第27章高速A/D及D/A實(shí)驗(yàn)405
27.1高速A/D及D/A簡介405
27.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)409
27.3硬件設(shè)計(jì)409
27.4程序設(shè)計(jì)412
27.5下載驗(yàn)證420
第28章基于FFT IP核的音頻頻譜儀實(shí)驗(yàn)423
28.1FFT IP核簡介423
28.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)424
28.3硬件設(shè)計(jì)424
28.4程序設(shè)計(jì)424
28.5下載驗(yàn)證434
第29章基于FIR IP核的低通濾波器實(shí)驗(yàn)436
29.1FIR Compiler核簡介436
29.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)437
29.3硬件設(shè)計(jì)437
29.4程序設(shè)計(jì)438
29.5下載驗(yàn)證442
參考文獻(xiàn)443

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