第1章 DE2-115开发平台及HDL简介

1.1硬件开发平台简介

1.1.1Cyclone Ⅳ FPGA简介

1.1.2DE2-115 FPGA学习板简介

1.1.3DE2-115开发板应用

1.2硬件描述语言简介

1.2.1VHDL简介

1.2.2Verilog HDL关键语法简介

1.2.3HDL的编程技术

第2章 FPGA设计流程

2.1Quartus Ⅱ设计流程概述

2.2Quartus Ⅱ 13.0软件应用

2.2.1创建新工程

2.2.2建立原理图编辑文件

2.2.3建立文本编辑文件

2.2.4建立存储器编辑文件

2.2.5设计实例

2.2.6项目综合

2.2.7编译器选项设置

2.2.8引脚分配

2.2.9编译结果分析

2.2.10程序下载编程

2.3ModelSim-Altera 10.1d简介

2.3.1ModelSim软件架构

2.3.2ModelSim软件仿真实例

2.4FPGA调试工具SignalTap Ⅱ应用

2.4.1在设计中嵌入SignalTap Ⅱ逻辑分析仪

2.4.2使用SignalTap Ⅱ逻辑分析仪进行编程调试

2.4.3查看SignalTap Ⅱ调试波形

第3章 基于SOPC的嵌入式开发技术

3.1Qsys系统开发工具

3.1.1Qsys与SOPC简介

3.1.2Qsys系统主要界面

3.2Nios Ⅱ嵌入式软核及开发工具介绍

3.2.1Nios Ⅱ嵌入式处理器简介

3.2.2Nios Ⅱ嵌入式处理器软硬件开发流程简介

3.3SOPC嵌入式系统设计实例

3.3.1实例系统软硬件需求分析与设计规划

3.3.2实例系统硬件部分设计

3.3.3实例系统Nios Ⅱ嵌入式软件设计

第4章 DE2-115平台应用

4.1DE2-115平台内嵌的USB Blaster及FPGA配置

4.2音频编/解码

4.2.1音频编/解码硬件芯片WM8731

4.2.2WM8731控制电路的实现

4.2.3用WM8731 D/A转换器产生正弦波

4.3使用SDRAM及SRAM

4.3.1在Qsys中使用SDRAM

4.3.2在Qsys中使用SRAM

4.4视频D/A转换器

4.4.1ADV7123视频D/A转换器

4.4.2VGA显示器应用实例

4.5用DE2-115平台实现电视信号解码

4.5.1电视解码原理

4.5.2用DE2-115平台实现电视接收机

4.6网络接口

4.6.1 88E1111硬件接口

4.6.2利用88E1111设计千兆以太网

4.6.3NicheStack TCP/IP协议栈及其应用

4.7RS-232接口

4.8DE2-115控制面板

4.8.1安装并初始化DE2-115控制面板

4.8.2控制LED、七段数码管和LCD显示

4.8.3SRAM/SDRAM/FLASH/EEPROM控制器和编辑器

4.8.4USB/SD/PS设备状态的监测

4.8.5VGA显示控制

4.8.6RS-232通信

4.8.7DE2-115控制面板的总体结构

4.9DE2-115高级应用范例

4.9.1DE2-115平台出厂设置

4.9.2PS/2鼠标

4.9.3音乐录制和回放

4.9.4USB设备

4.9.5USB画笔

4.9.6SD卡设备

4.9.7SD卡音乐播放器

4.9.8卡拉OK机

第5章 基于DSP Builder的简单DSP系统设计

5.1DSP Builder简介

5.1.1授权有效性验证

5.1.2DSP Builder设计流程

5.2DSP Builder设计过程

5.2.1创建MATLAB/Simulink设计模型

5.2.2Simulink设计模型仿真

5.2.3完成RTL仿真

5.3用DSP Builder实现FIR滤波器

5.3.1创建FIR滤波器MATLAB/Simulink设计模型文件

5.3.2在Simulink中仿真并生成VHDL代码

第6章 数字系统设计练习

6.1开关、LED及多路复用器

6.1.1将输入/输出器件连接到FPGA上

6.1.2多路复用器

6.1.3 3位宽5选1多路复用器

6.1.4用七段数码管显示简单字符

6.1.5循环显示5个字符

6.1.6循环显示8个字符

6.2二进制与BCD码的转换及显示

6.3无符号数乘法器

6.4锁存器与触发器

6.4.1RS锁存器

6.4.2D锁存器

6.4.3D触发器

6.4.4三种存储单元

6.4.5D触发器的应用

6.5计数器

6.6时钟与定时器

6.7有限状态机

6.7.1One-hot编码的FSM

6.7.2二进制编码的FSM

6.7.3FSM实现序列检测及模10计数器

6.7.4移位寄存器结合FSM实现字符自动循环显示

6.8存储器块

6.8.1用Quartus Ⅱ的LPM功能实现RAM

6.8.2用Verilog实现RAM

6.8.3FPGA片外RAM的使用

6.8.4用LPM实现简单双口RAM

6.8.5伪双口RAM

6.8.6用DE2-115控制面板查看并修改片外RAM的内容

6.9简单的处理器

6.9.1实现一个简单的处理器

6.9.2为处理器增加程序存储器

6.10增强型处理器

第7章 “计算机组成原理”课程练习

7.1一个简单的计算机系统

7.2程序控制输入/输出

7.3子程序与堆栈

7.4轮询与中断

7.4.1建立一个包含计时器及JTAG UART的Nios Ⅱ系统

7.4.2通过JTAG UART发送和接收数据

7.4.3计时器中断的使用

7.5总线通信

7.5.1实现外部总线桥及七段数码管控制器

7.5.2将SRAM控制器连接到外部总线上

7.5.3通过外部总线将SRAM中的数据显示到数码管上

附录A DE2-115原理图

附录B DE2-115平台上EP4CE115F29C7的引脚分配表

参考文献