图书简介:
第1章 数字电路FPGA设计
1.1 传统数字电路实验箱
1.2 FPGA现代数字电路实验平台
1.3 数字电路的传统设计与现代设计
1.4 Quartus原理图法设计数字电路
1.4.1 新建工程
1.4.2 创建原理图文件
1.4.3 引脚约束
1.4.4 波形仿真
1.5 Verilog硬件描述语言
1.5.1 Verilog程序结构
1.5.2 Verilog描述方式
1.5.3 Verilog仿真
1.6 Quartus设计数字电路
1.6.1 新建工程
1.6.2 创建Verilog设计文件
1.6.3 引脚约束
1.6.4 ModelSim仿真
1.6.5 FPGA下载
1.7 小脚丫FPGA开发板的开源生态
第2章 门电路及Verilog实现
2.1 门电路的基本概念
2.2 通过Verilog进行模块描述
2.3 与门(AND Gate)
2.4 或门(OR Gate)
2.5 非门(NOT Gate)
2.6 与非门(NAND Gate)
2.7 或非门(NOR Gate)
2.8 异或门(XOR Gate)
第3章 通过FPGA开展门电路实验
3.1 小脚丫FGPA开发板的基础操作
3.2 多路非门实验
3.3 与门实验
3.4 与非门和或非门实验
3.5 异或门实验
第4章 组合逻辑电路实验
4.1 半加器(Half Adder)
4.2 全加器(Full Adder)
4.3 比较器(Comparator)
4.4 编码器(Encoder)
4.5 译码器(Decoder)
4.6 多路选择器(Multiplexer)
4.7 加法器(Adder)
4.8 乘法器(Multiplier)
第5章 更多组合逻辑电路设计实验
5.1 奇偶校验器(Parity Checker)
5.2 表决器(Voter)
5.3 模块化构建译码器(Decoder)
5.4 数码管(Segment Display Tube)
5.5 密码锁(Password Lock)
第6章 时序逻辑电路实验
6.1 SR锁存器(SR Latch)
6.2 RS触发器(RS Flipflop)
6.3 D触发器(D Flipflop)
6.4 时钟分频器(Clock Divider)
6.5 移位寄存器(Shift Register)
6.6 计数器(Binary Counter)
第7章 更多时序逻辑电路设计实验
7.1 延时器
7.2 按键消抖器
7.3 流水灯
7.4 LED亮度调节
7.5 呼吸灯
7.6 秒表计时器
第8章 状态机
8.1 状态机原理
8.2 状态机在Verilog中的实现
8.3 利用状态机设计流水灯
8.4 设计交通信号灯
第9章 CPU设计
9.1 CPU原理
9.2 简单CPU设计实验
参考文献
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本书将Verilog硬件描述语言融入数字电路的实现过程中。全书共9章,第1章为数字电路FPGA设计,介绍了Verilog数字电路FPGA设计,包括FPGA、Verilog硬件描述语言和EDA软件Quartus,以及采用电路原理图和Verilog硬件描述语言实现FPGA数字电路的设计流程。第2~9章围绕Verilog硬件描述语言对典型数字电路的实现,涵盖门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、状态机,以及扩展实验和综合实验。所有实验项目与数字电路理论课程同步,由浅入深,循序渐进,将Verilog硬件描述语言的语法有机地融入数字电路设计中。本书内容详尽、要求明确、指导适度,注重培养学生数字电路理论与实践相结合的综合设计及灵活应用能力。书中基于“小脚丫FPGA开发板”的每个实验,从工作原理、语言描述与仿真、下载调试、演示性设计、拓展开发等方面,展示了基于FPGA的现代数字电路设计的特点与优势。
本书得到了苏州硬禾信息科技有限公司的大力支持,在此表示感谢。本书采用“小脚丫FPGA开发板”,旨在让每位学习数字逻辑电路的学生都能拥有一块属于自己的FPGA开发板,实现自主设计芯片的目标。
本书适合作为高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、电子科学与技术等专业数字逻辑电路课程的实验教材及参考书,也适合FPGA开发的初学者使用。
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