第1章 FPGA设计概论

1.1 FPGA芯片结构与特点

1.2 FPGA工作原理

1.3 FPGA主要器件

1.3.1 Xilinx

1.3.2 Altera

1.4 FPGA设计流程

1.5 FPGA开发工具

1.6 FPGA应用

第2章 硬件描述语言Verilog HDL

2.1 Verilog HDL的基本规范

2.1.1 标识符

2.1.2 转义标识符

2.1.3 空白符

2.1.4 注释

2.2 数据类型

2.2.1 逻辑值

2.2.2 线网

2.2.3 寄存器

2.2.4 数字的表示

2.2.5 向量

2.2.6 数组

2.2.7 参数

2.2.8 字符串

2.3 运算符

2.4 模块

2.4.1 模块的基本概念

2.4.2 模块的例化

2.4.3 模块的测试

2.5 过程语句

2.5.1 两个过程

2.5.2 寄存器变量的过程赋值

2.5.3 线网变量的连续赋值

2.5.4 时序控制

2.5.5 顺序代码块与并行代码块

2.6 条件语句

2.7 任务和函数

2.8 系统任务

2.9 编译指令

2.10 阻塞赋值与非阻塞

第3章 FPGA基础电路设计

3.1 组合电路

3.2 时序电路

3.3 数据通路

3.3.1 加法器基础理论

3.3.2 常用数据通路设计

第4章 逻辑综合

4.1 逻辑综合目的

4.2 Design Compiler综合

4.2.1 准备Design Compiler启动脚本文件

4.2.2 约束文件

4.2.3 报告分析

4.2.4 优化的参数选择

4.2.5 综合结果

4.3 Synplify的综合设计

4.4 HDL的可综合性设计

4.4.1 状态机设计

4.4.2 实例化资源

4.4.3 综合选项

第5章 Testbench与ModelSim仿真

5.1 Testbench实例

5.1.1 产生时钟信号

5.1.2 提供激励信号

5.1.3 显示结果

5.1.4 Verilog HDL Testbench实例

5.1.5 自动验证

5.1.6 自我检查Testbench

5.1.7 编写Testbench的准则

5.2 仿真工具ModelSim

第6章 CORDIC算法及通信调制技术

6.1 CORDIC算法

6.2 FPGA实现

6.3 基于CORDIC算法的通信调制技术

6.4 ISE中CORDIC IP核的使用

第7章 FPGA通信协议设计

7.1 CPRI协议

7.1.1 协议范围

7.1.2 帧结构

7.1.3 CPRI在FPGA中实现

7.2 IR协议简介

7.2.1 Ir接口物理层

7.2.2 Ir协议传输帧时序结构

7.2.3 C＆M通道

7.2.4 物理层控制字定义

7.2.5 Ir协议中的时延测量

7.2.6 FPGA实现Ir协议

第8章 数字直放站的FPGA设计

8.1 直放站FPGA系统设计

8.2 数据接口

8.2.1 ADC接口

8.2.2 DAC接口

8.2.3 SPI接口

8.3 信号处理部分

8.3.1 数据的抽取和内插

8.3.2 信号的上变频和下变频

第9章 永磁同步电机矢量控制系统的FPGA实现

9.1 永磁同步电机矢量控制系统简介

9.2 系统硬件平台

9.3 软件开发平台

9.4 FPGA片上电路设计

9.5 实验验证

第10章 可靠性设计——DO-254

10.1 DO-254

10.2 FPGA与DO-254

10.2.1 DO-254基本情况

10.2.2 DO-254硬件的生命周期

10.2.3 规划

10.2.4 硬件安全性评价

10.2.5 硬件设计流程

10.2.6 支持流程

10.2.7 文档和组织

10.3 DO-254标准和美国联邦航空局

10.4 DO-254项目的FPGA工具流程

10.5 FPGA设计的工具流程

10.6 结论

第11章 FPGA设计实验

11.1 实验一：LED灯控制

11.2 实验二：基于IP核设计的数码管显示

11.3 实验三：基于Verilog HDL设计的数码管显示

11.4 实验四：基于DSP Builder设计的clark坐标变换模块

11.5 实验五：分别基于SOPC Builder和Qsys工具控制LED灯

11.5.1 实验内容

11.5.2 SOPC Builder工具设计流程

11.5.3 Qsys工具设计流程

11.5.4 实验小结

11.6 实验六：基于NiosⅡ定时中断控制LED闪烁

11.7 实验七：NiosⅡ与LabVIEW的串口通信

11.8 实验八：程序烧写

11.9 实验九：DE2上的μClinux移植

11.9.1 任务要求

11.9.2 NiosⅡ硬件定制

11.9.3 顶层文件

11.9.4 编译系统

11.9.5 内核结构

11.9.6 文件格式

11.9.7 进程调度

11.9.8 文件系统

11.9.9 移植层次与代码结构

11.9.10 源码获取

11.9.11 内核剪裁和编译

11.9.12 映像生成

11.9.13 镜像下载

11.9.14 终端调试

11.9.15 执行TCP/IP网络命令

11.10 实验十：VGA视频显示系统的SOPC设计

11.10.1 NiosⅡ的硬件开发

11.10.2 生成NiosⅡ硬件系统

11.10.3 系统的软件设计

11.10.4 VGA视频显示系统的NiosⅡIDE调试

11.11 实验十一：Vivado HLS设计流程实验

参考文献