第1章 FPGA基础知识

1.1 PLD演化过程

1.2 PLD分类

1.3 FPGA的诞生

1.4 FPGA结构特点

1.4.1基于查找表的FPGA结构

1.4.2基于乘积项的CPLD

1.4.3其他结构FPGA器件

1.5 FPGA内部编程方式

1.6 Altera公司典型FPGA器件

1.7 FPGA实现数字信号处理的流程

1.7.1 FPGA实现数字信号处理系统概述

1.7.2基于单一软件的FPGA设计流程

1.7.3基于多种软件的FPGA设计流程

1.8 PLD器件选型

1.8.1 FPGA与CPLD的比较

1.8.2 CPLD的应用场合

1.8.3 FPGA的应用场合

第2章 VHDL硬件描述语言

2.1硬件描述语言综述

2.1.1硬件描述语言现状

2.1.2硬件描述语言的发展历史

2.1.3使用硬件描述语言的理由

2.1.4硬件描述语言的主要特征

2.1.5硬件描述语言设计流程及设计方法

2.1.6 Verilog HDL与VHDL比较

2.1.7 HDL与计算机语言的区别

2.1.8硬件描述语言发展趋势

2.2 VHDL硬件描述语言基本结构

2.2.1 VHDL的基本组成

2.2.2实体

2.2.3结构体

2.2.4进程

2.3 VHDL数据对象

2.3.1常数

2.3.2信号

2.3.3变量

2.3.4信号与变量的区别

2.4 VHDL数据类型

2.4.1枚举型

2.4.2整数型、实数型

2.4.3阵列数据类型

2.4.4记录型

2.4.5 VHDL数据类型及子类型

2.4.6 VHDL数据类型转换

2.5属性

2.6 VHDL运算符

2.6.1逻辑运算符

2.6.2关系运算符

2.6.3算术运算符

2.6.4并置（连接）运算符

2.7组合逻辑电路设计

2.7.1并行语句

2.7.2顺序语句

2.7.3几种语句的比较

2.8同步时序逻辑电路设计

2.9状态机的优化设计

2.10层次化设计

2.11库

2.12包

2.13元件

2.14函数

2.15过程

第3章 FPGA设计常用软件

3.1 FPGA设计时常用MATLAB功能

3.1.1 MATLAB编程基本操作

3.1.2基本运算操作

3.1.3 MATLAB中的矩阵操作

3.1.4 MATLAB程序参数输入和输出操作

3.1.5 MATLAB函数及调用

3.1.6 MATLAB绘图功能

3.2 ISE软件基本操作

3.2.1 ISE功能简介

3.2.2 ISE软件的基本操作

3.2.3 ISE软件的项目管理

3.2.4 ISE软件的开发流程

3.3 Quartus-Ⅱ软件基本操作

3.3.1 Quartus-项目操作

3.3.2 Quartus-Ⅱ设计输入

3.3.3 Quartus-Ⅱ与其他EDA软件连接

3.3.4 Quartus-Ⅱ编译

3.3.5 Quartus-Ⅱ延时分析

3.3.6 Quartus-Ⅱ仿真

3.3.7 Quartus-Ⅱ下载

3.4 ModelSim软件基本操作

3.4.1 ModelSim简介

3.4.2代码仿真

3.4.3门级仿真和时序仿真

3.4.4仿真需要的文件

3.4.5仿真步骤

第4章 FPGA实现数字信号处理概述

4.1数字信号处理简介

4.2 FPGA实现数字信号处理的数据表示

4.2.1数的定标

4.2.2 FPGA定点算术运算

4.2.3非线性运算的定点快速实现

第5章 数字滤波器的FPGA设计

5.1分布式结构FIR滤波器设计

5.1.1算法分析

5.1.2 FPGA设计

5.1.3仿真验证

5.1.4设计扩展

5.1.5 Quartus-Ⅱ与MATLAB联合仿真

5.2流水线结构FIR滤波器设计

5.2.1算法分析

5.2.2模型设计

5.2.3设计的HDL描述

5.2.4细化设计

5.2.5参数设置

5.2.6乘法器的变形

5.2.7仿真验证

5.3基于Altera IP核的FIR滤波器设计

5.3.1参数设置

5.3.2仿真验证

5.4基于Xilinx IP核的FIR滤波器设计

5.4.1参数设置

5.4.2仿真验证

第6章 离散傅里叶变换的FPGA设计

6.1高速并行结构FFT的FPGA实现

6.1.1用FPGA实现FFT简介

6.1.2高速并行FFT算法简介

6.1.3高速并行FFT算法MATLAB仿真

6.1.4高速并行FFT算法FPGA实现

6.1.5用ModelSim与MATLAB联合仿真验证设计

6.2固定几何结构FFT的FPGA实现

6.2.1算法简介

6.2.2数据格式的选择

6.2.3算法FPGA实现

6.2.4设计验证

6.3基-4串行结构FFT的设计实现

6.3.1设计简介

6.3.2设计框图及接口时序

6.3.3 FPGA设计实现

6.3.4设计的仿真验证

6.4基于FIR滤波结构的高速DFT设计

6.4.1算法简介

6.4.2 FPGA设计

6.4.3仿真验证

6.5串并混合结构FFT的FPGA设计实现

6.5.1算法分析

6.5.2 FPGA设计实现

6.5.3仿真验证

6.6基于Altera IP核的FFT设计实现

6.6.1 IP核简介

6.6.2下载和安装FFT核

6.6.3创建一个新项目

6.6.4用MATLAB与Quartus-Ⅱ对设计进行仿真验证

6.7基于Xilinx IP核的FFT设计实现

6.7.1参数设置

6.7.2 IP核的引用

6.7.3仿真验证

第7章 数字正交变换算法的FPGA设计

7.1正交变换简介

7.2模拟正交变换

7.3直接采样数字正交变换的FPGA设计

7.3.1算法分析

7.3.2算法MATLAB仿真

7.3.3算法FPGA实现

7.4基于FFT/IFFT的数字正交变换法的FPGA设计

7.4.1算法分析

7.4.2 FPGA设计

7.4.3仿真验证

7.5多相滤波结构数字正交变换的FPGA设计

7.5.1算法分析

7.5.2 FPGA设计

7.5.3设计验证

7.6大带宽数字正交变换法的FPGA设计

7.6.1算法分析

7.6.2算法MATLAB仿真

7.6.3算法FPGA实现

7.6.4 FPGA实现后的时序验证

第8章 CORDIC与DDS的FPGA设计

8.1 CORDIC和DDS算法简介

8.1.1坐标旋转数字计算机

8.1.2 CORDIC原理

8.1.3三角函数的计算

8.1.4 CORDIC算法的MATLAB验证

8.1.5用CORDIC实现数控振荡器

8.1.6 DDS基本原理

8.2 CORDIC算法的FPGA实现

8.2.1用HDL实现

8.2.2基于Xilinx的IP核实现

8.3 DDS算法的FPGA实现

8.3.1用HDL在Altera FPGA中实现DDS

8.3.2用HDL在Xilinx FPGA中实现DDS

8.3.3用Xilinx IP核实现DDS

参考文献