入門FPGA數字電路設計的奇妙之旅 陳強 翟夢圓 曹振東 9787302692959 【台灣高等教育出版社】

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書名：入門FPGA數字電路設計的奇妙之旅
ISBN：9787302692959
出版社：清華大學
著編譯者：陳強 翟夢圓 曹振東
頁數：244
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1735346
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內容簡介

本書是專為電子技術及FPGA初學者量身打造的實驗教程式FPGA開髮指南。通過深入淺出的案例方式引領讀者踏入可編程邏輯的世界，全面闡述了數字電路基礎電路及其在FPGA上的實現過程。本書強化實戰導向，弱化數字電路理論與硬體描述語言的冗長講解，聚焦FPGA開發全流程，通過20餘個典型項目串聯知識體系：從組合邏輯電路到時序邏輯應用，再到模數轉換開發及複雜數字系統設計，每個項目均包含電路原理剖析、Verilog HDL代碼設計及硬體驗證步驟，形成「原理理解-代碼實現-硬體調試」的閉環學習體驗。讓讀者在實際操作中鞏固所學知識，並體驗FPGA設計的樂趣與挑戰。無論你是電子專業學生，還是電子技術愛好者，本書都將通過全流程項目實操，帶你輕鬆叩開FPGA數字設計的大門，在趣味實踐中掌握數字電路與FPGA開發的核心技能。

作者簡介

陳強：控制科學與工程碩士，山東職業學院講師，主要研究領域為嵌入式軟體開發、FPGA與數字系統設計、嵌入式AI與邊緣計算。十年嵌入式產品研發與技術支持經驗，發表SCI及EI論文十余篇。

目錄

第1章 數字邏輯基礎知識
1 1 數字邏輯的信息表徵
1 1 1 數字信號與數字系統
1 1 2 數制與碼制
1 1 3 數字信息的存儲
1 2 數字邏輯的表示
1 2 1 邏輯運算及邏輯表達方式
1 2 2 不同邏輯表達方式之間的轉換
1 3 邏輯代數的定律和規則
1 3 1 邏輯代數的基本定律
1 3 2 邏輯代數的基本規則
1 4 邏輯函數的表達形式與邏輯化簡
1 4 1 最小項表達式
1 4 2 公式法邏輯化簡
1 4 3 卡諾圖法邏輯化簡
第2章 Verilog HDL描述邏輯電路
2 1 Verilog HDL基礎
2 1 1 Verilog HDL的設計風格
2 1 2 Verilog HDL的基本語法
2 2 Verilog HDL的邏輯電路描述方法
2 2 1 門級建模及門級原語
2 2 2 數據流建模及連續賦值語句
2 2 3 行為級建模及過程賦值語句
第3章 FPGA開發流程
3 1 FPGA的概念
3 1 1 FPGA是什麼
3 1 2 FPGA的特點
3 1 3 FPGA的內部結構
3 1 4 FPGA是如何工作的
3 2 FPGA的開發流程與工具
3 2 1 FPGA的開發流程
3 2 2 FPGA開發工具
3 3 FPGA開發流程示例
3 3 1 Lattice Diamond開發FPGA實例(以STEP MXO2開發板為例)
3 3 2 Intel Quartus Prime開發FPGA實例(以STEP MAX10開發板為例)
3 3 3 小腳丫FPGA(STEP FPGA)線上開發平台
第4章 FPGA組合邏輯電路設計
4 1 三人表決器
4 1 1 組合邏輯電路的設計方法
4 1 2 實驗任務
4 1 3 實驗原理
4 1 4 電路搭建及驗證
4 1 5 Verilog描述及FPGA實現
4 1 6 實驗總結
4 2 實現加法器
4 2 1 實驗任務
4 2 2 實驗原理
4 2 3 代碼設計
4 2 4 FPGA實驗
4 3 實現2-4解碼器
4 3 1 實驗任務
4 3 2 實驗原理
4 3 3 代碼設計
4 3 4 FPGA實驗
4 3 5 課後練習
4 4 實現3-8解碼器
4 4 1 實驗任務
4 4 2 實驗原理
4 4 3 代碼設計
4 4 4 FPGA實驗
4 4 5 拓展任務
4 5 控制7段數碼管
4 5 1 實驗任務
4 5 2 實驗原理
4 5 3 代碼設計
4 5 4 FPGA實驗
4 5 5 拓展任務
第5章 FPGA時序邏輯電路設計
5 1 時序邏輯電路的描述方法
5 1 1 時序邏輯與Verilog HDL描述
5 1 2 阻塞賦值和非阻塞賦值
5 2 實現RS觸發器
5 2 1 實驗任務
5 2 2 實驗原理
5 2 3 FPGA實驗
5 3 實現D觸發器
5 3 1 實驗任務
5 3 2 實驗原理
5 3 3 FPGA實驗
5 4 實現JK觸發器
5 4 1 實驗任務
5 4 2 實驗原理
5 4 3 FPGA實驗
5 5 生成計數器
5 5 1 實驗任務
5 5 2 實驗原理
5 5 3 FPGA實驗
5 6 任意整數分頻電路
5 6 1 實驗任務
5 6 2 實驗原理
5 6 3 代碼設計
5 6 4 FPGA實驗
5 7 機械按鍵的消抖
5 7 1 實驗任務
5 7 2 實驗原理
5 7 3 代碼設計
5 7 4 FPGA實驗
第6章 狀態機邏輯電路設計
6 1 有限狀態機
6 1 1 狀態機的概念
6 1 2 狀態編碼
6 1 3 狀態機的結構
6 1 4 狀態機的Verilog實現
6 2 利用狀態機實現流水燈
6 2 1 實驗任務
6 2 2 實驗原理
6 2 3 代碼設計
6 2 4 FPGA實驗
6 3 簡易交通信號燈設計
6 3 1 實驗任務
6 3 2 實驗原理
6 3 3 代碼設計
6 3 4 FPGA實驗
第7章 模數轉換項目
7 1 模數轉換器與數模轉換器
7 1 1 模數轉換器
7 1 2 數模轉換器
7 1 3 選擇ADC和DAC晶元
7 2 FPGA驅動ADC(I2C介面)實例
7 2 1 ADC晶元PCF
7 2 2 PCF8591的I2C通信
7 2 3 PCF8591的數據傳輸
7 2 4 硬體實現
7 3 FPGA驅動DAC(SPI介面)實例
7 3 1 DAC晶元DAC081S
7 3 2 DAC081S101的串列通信
7 3 3 DAC081S101的數據傳輸
7 3 4 硬體實現
7 4 通過高速比較器和FPGA邏輯實現Sigma Delta ADC
7 4 1 Sigma Delta ADC實現原理
7 4 2 簡易Sigma Delta ADC方案
7 4 3 FPGA內部模塊實現
第8章 綜合項目
8 1 十字路口交通信號燈控制系統
8 1 1 項目背景
8 1 2 車輛和行人檢測
8 1 3 路燈控制
8 1 4 交通信號燈控制系統的狀態機
8 1 5 其他功能
8 1 6 項目總結
8 2 電梯控制系統
8 2 1 項目概述
8 2 2 總體方案
8 2 3 開關防抖設計
8 2 4 超聲波感測器位置檢測
8 2 5 二進位轉BCD碼
8 2 6 控制電機旋轉
8 2 7 設計狀態機
8 2 8 最終實施
8 2 9 項目總結
8 3 自製數字密碼鎖儲物櫃
8 3 1 硬體總體結構設計
8 3 2 矩陣鍵盤輸入模塊
8 3 3 密碼驗證模塊
8 3 4
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