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第1章 FPGA概述 1

1.1 FPGA的基本工作原理 2

1.2 FPGA的芯片结构 2

1.3 IP核简介 5

1.4 FPGA常见技术 5

思考题 12

第2章 FPGA设计基础 13

2.1 Verilog HDL基础知识 13

2.1.1 概述 13

2.1.2 Verilog与C语言的比较 13

2.1.3 自顶向下的设计方法 14

2.1.4 模块 14

2.1.5 Verilog HDL基本语法 15

2.2 嵌入式处理器介绍 24

2.2.1 嵌入式处理器的体系结构 24

2.2.2 嵌入式处理器 25

2.2.3 嵌入式微控制器 26

2.2.4 嵌入式DSP处理器 27

2.2.5 嵌入式片上系统 27

2.2.6 FPGA嵌入式处理器 27

2.3 FPGA设计流程 33

思考题 34

第3章 FPGA开发平台 35

3.1 FPGA开发平台的结构 35

3.2 主处理系统XUPV2Pro板卡概述 36

3.2.1 XUPV2Pro原理框图 36

3.2.2 XUPV2Pro板卡特性简介 36

3.3 XUPV2Pro开发板主要模块介绍 39

3.3.1 时钟、电源管理模块 39

3.3.2 下载配置模块—ACE模块 40

3.3.3 Platform Flash模块 42

3.3.4 扩展接口模块 42

3.3.5 MGT模块 43

3.3.6 串口通信模块 44

3.3.7 PS/2接口模块 44

3.3.8 RS232接口模块 44

3.3.9 以太网接口模块 45

3.3.10 音、视频传输模块 46

3.4 SEED-XDTK_MBOARD板卡介绍 49

3.5 SEED-XDTK_MBOARD板卡主要模块介绍 50

3.5.1 显示模块 50

3.5.2 控制模块 51

3.5.3 A/D和D/A转换模块 52

思考题 52

第4章 仿真与设计工具安装及使用说明 53

4.1 安装ISE9.1软件 53

4.1.1 ISE概述 53

4.1.2 ISE9.1软件的安装 53

4.2 安装EDK9.1软件 57

4.2.1 EDK概述 57

4.2.2 EDK9.1软件的安装 57

4.3 安装ChipScope Pro 9.1软件 61

4.3.1 ChipScope Pro概述 61

4.3.2 ChipScope Pro 9.1软件的安装 61

4.4 驱动安装及程序下载流程 65

4.4.1 Xilinx USB下载电缆的驱动安装 65

4.4.2 ISE9.1程序下载流程 66

4.5 编译工具KCPSM3的使用 68

4.5.1 KCPSM3介绍 68

4.5.2 KCPSM3编译工具 69

思考题 70

第5章 ISE应用基础实验 71

5.1 ISE9.1使用流程实验 71

5.2 Architecture Wizard与PACE实验 78

5.3 全局时序约束实验 87

5.4 综合技术实验 94

5.5 IP核生成工具使用实验 100

思考题 108

第6章 ChipScope应用基础实验 109

6.1 概述 109

6.2 ChipScopePro使用流程实验 109

6.3 ChipScope Pro Analyzer选项说明 115

思考题 120

第7章 SOPC基础实验 121

7.1 SOPC概述 121

7.2 基本硬件设计实验 121

7.3 添加IP核实验 132

7.4 Custom IP Core设计实验 142

7.5 基本软件应用实验 151

7.6 SDK使用实验 158

7.7 HW/SW System调试实验 175

思考题 183

第8章 数字电路功能与实现 184

8.1 4位全加器实验 184

8.2 触发器实验 188

8.3 8位计数器实验 200

8.4 8位乘法器实验 206

8.5 锁存器实验 212

8.6 七段数码管显示译码器实验 221

8.7 七人投票表决器实验 229

思考题 235

第9章 设计举例 236

9.1 设计所需的资源分配 236

9.2 LED控制设计 237

9.3 LED点阵设计 240

9.4 键盘读取功能设计 245

9.5 PS2键盘和PS2鼠标接口功能设计 249

9.6 并行A/D，D/A功能设计 252

9.7 串行A/D，D/A功能设计 256

9.8 LCD显示功能设计 260

9.9 RTC读取功能设计 262

9.10 USB传输功能设计 265

9.11 以太网接口功能设计 270

9.12 256DDR测试功能设计 274

9.13 视频采集输出功能设计 277

思考题 278

参考文献 279