入門FPGA數(shù)字電路設(shè)計(jì)的奇妙之旅

定　價(jià)：￥79.00

作　者：	陳強(qiáng)，翟夢(mèng)圓，曹振東
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302692959	出版時(shí)間：	2025-05-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書分十大章節(jié)，分別是數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門電路、verilog HDL和FPGA、組合邏輯及電路實(shí)現(xiàn)、時(shí)序邏輯及電路實(shí)現(xiàn)、脈沖發(fā)生電路、有限狀態(tài)機(jī)、存儲(chǔ)器、ADC和DAC、綜合實(shí)例。在精煉數(shù)字電路知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，加入了大量案例，包括74系列芯片和FPGA的應(yīng)用電路。同時(shí)對(duì)硬件描述語言和FPGA做了介紹，并輔以大量案例，以幫助讀者掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能。基礎(chǔ)理論加習(xí)題練習(xí)是大部分傳統(tǒng)數(shù)電書籍的基本結(jié)構(gòu)，本書沒有使用大量篇幅去介紹數(shù)字電路基礎(chǔ)理論，而是將知識(shí)點(diǎn)精煉之后通過大量應(yīng)用案例使讀者學(xué)以致用，從實(shí)踐角度理解數(shù)字邏輯的原理，同時(shí)增加了硬件描述語言、FPGA以及EDA工具的使用內(nèi)容，并輔以大量設(shè)計(jì)案例和設(shè)計(jì)技巧，使讀者了解行業(yè)內(nèi)主流的數(shù)字電路設(shè)計(jì)技能，因此實(shí)踐性強(qiáng)是本書最大的特色。

作者簡(jiǎn)介

　　陳強(qiáng)，控制工程碩士，畢業(yè)于青島科技大學(xué)，資深硬件工程師，開源硬件愛好者。有多年數(shù)字電路、電工電子技術(shù)等課程授課經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在嵌入式軟硬件開發(fā)、FPGA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嵌入式AI與邊緣計(jì)算等領(lǐng)域有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。作品《PCB設(shè)計(jì)流程、規(guī)范和技巧-用kicad設(shè)計(jì)DDS信號(hào)發(fā)生器》

圖書目錄

目錄
第1章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)知識(shí)
1.1數(shù)字邏輯的信息表征
1.1.1數(shù)字信號(hào)與數(shù)字系統(tǒng)
1.1.2數(shù)制與碼制
1.1.3數(shù)字信息的存儲(chǔ)
1.2數(shù)字邏輯的表示
1.2.1邏輯運(yùn)算及邏輯表達(dá)方式
1.2.2不同邏輯表達(dá)方式之間的轉(zhuǎn)換
1.3邏輯代數(shù)的定律和規(guī)則
1.3.1邏輯代數(shù)的基本定律
1.3.2邏輯代數(shù)的基本規(guī)則
1.4邏輯函數(shù)的表達(dá)形式與邏輯化簡(jiǎn)
1.4.1最小項(xiàng)表達(dá)式
1.4.2公式法邏輯化簡(jiǎn)
1.4.3卡諾圖法邏輯化簡(jiǎn)
第2章Verilog HDL描述邏輯電路
2.1Verilog HDL基礎(chǔ)
2.1.1Verilog HDL的設(shè)計(jì)風(fēng)格
2.1.2Verilog HDL的基本語法
2.2Verilog HDL的邏輯電路描述方法
2.2.1門級(jí)建模及門級(jí)原語
2.2.2數(shù)據(jù)流建模及連續(xù)賦值語句
2.2.3行為級(jí)建模及過程賦值語句
第3章FPGA開發(fā)流程
3.1FPGA的概念
3.1.1FPGA是什么
3.1.2FPGA的特點(diǎn)
3.1.3FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
3.1.4FPGA是如何工作的
3.2FPGA的開發(fā)流程與工具
3.2.1FPGA的開發(fā)流程
3.2.2FPGA開發(fā)工具
3.3FPGA開發(fā)流程示例
3.3.1Lattice Diamond開發(fā)FPGA實(shí)例(以STEP MXO2
開發(fā)板為例)
3.3.2Intel Quartus Prime開發(fā)FPGA實(shí)例(以STEP MAX10
開發(fā)板為例)
3.3.3小腳丫FPGA(STEP FPGA)線上開發(fā)平臺(tái)
第4章FPGA組合邏輯電路設(shè)計(jì)
4.1三人表決器
4.1.1組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法
4.1.2實(shí)驗(yàn)任務(wù)
4.1.3實(shí)驗(yàn)原理
4.1.4電路搭建及驗(yàn)證
4.1.5Verilog描述及FPGA實(shí)現(xiàn)
4.1.6實(shí)驗(yàn)總結(jié)
4.2實(shí)現(xiàn)加法器
4.2.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
4.2.2實(shí)驗(yàn)原理
4.2.3代碼設(shè)計(jì)
4.2.4FPGA實(shí)驗(yàn)
4.3實(shí)現(xiàn)24譯碼器
4.3.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
4.3.2實(shí)驗(yàn)原理
4.3.3代碼設(shè)計(jì)
4.3.4FPGA實(shí)驗(yàn)
4.3.5課后練習(xí)
4.4實(shí)現(xiàn)38譯碼器
4.4.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
4.4.2實(shí)驗(yàn)原理
4.4.3代碼設(shè)計(jì)
4.4.4FPGA實(shí)驗(yàn)
4.4.5拓展任務(wù)
4.5控制7段數(shù)碼管
4.5.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
4.5.2實(shí)驗(yàn)原理
4.5.3代碼設(shè)計(jì)
4.5.4FPGA實(shí)驗(yàn)
4.5.5拓展任務(wù)
第5章FPGA時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)
5.1時(shí)序邏輯電路的描述方法
5.1.1時(shí)序邏輯與Verilog HDL描述
5.1.2阻塞賦值和非阻塞賦值
5.2實(shí)現(xiàn)RS觸發(fā)器
5.2.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
5.2.2實(shí)驗(yàn)原理
5.2.3FPGA實(shí)驗(yàn)
5.3實(shí)現(xiàn)D觸發(fā)器
5.3.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
5.3.2實(shí)驗(yàn)原理
5.3.3FPGA實(shí)驗(yàn)
5.4實(shí)現(xiàn)JK觸發(fā)器
5.4.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
5.4.2實(shí)驗(yàn)原理
5.4.3FPGA實(shí)驗(yàn)
5.5生成計(jì)數(shù)器
5.5.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
5.5.2實(shí)驗(yàn)原理
5.5.3FPGA實(shí)驗(yàn)
5.6任意整數(shù)分頻電路
5.6.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
5.6.2實(shí)驗(yàn)原理
5.6.3代碼設(shè)計(jì)
5.6.4FPGA實(shí)驗(yàn)
5.7機(jī)械按鍵的消抖
5.7.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
5.7.2實(shí)驗(yàn)原理
5.7.3代碼設(shè)計(jì)
5.7.4FPGA實(shí)驗(yàn)
第6章狀態(tài)機(jī)邏輯電路設(shè)計(jì)
6.1有限狀態(tài)機(jī)
6.1.1狀態(tài)機(jī)的概念
6.1.2狀態(tài)編碼
6.1.3狀態(tài)機(jī)的結(jié)構(gòu)
6.1.4狀態(tài)機(jī)的Verilog實(shí)現(xiàn)
6.2利用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)流水燈
6.2.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
6.2.2實(shí)驗(yàn)原理
6.2.3代碼設(shè)計(jì)
6.2.4FPGA實(shí)驗(yàn)
6.3簡(jiǎn)易交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)
6.3.1實(shí)驗(yàn)任務(wù)
6.3.2實(shí)驗(yàn)原理
6.3.3代碼設(shè)計(jì)
6.3.4FPGA實(shí)驗(yàn)
第7章模數(shù)轉(zhuǎn)換項(xiàng)目
7.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器
7.1.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器
7.1.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器
7.1.3選擇ADC和DAC芯片
7.2FPGA驅(qū)動(dòng)ADC(I2C接口)實(shí)例
7.2.1ADC芯片PCF8591
7.2.2PCF8591的I2C通信
7.2.3PCF8591的數(shù)據(jù)傳輸
7.2.4硬件實(shí)現(xiàn)
7.3FPGA驅(qū)動(dòng)DAC(SPI接口)實(shí)例
7.3.1DAC芯片DAC081S101
7.3.2DAC081S101的串行通信
7.3.3DAC081S101的數(shù)據(jù)傳輸
7.3.4硬件實(shí)現(xiàn)
7.4通過高速比較器和FPGA邏輯實(shí)現(xiàn)Sigma Delta ADC
7.4.1Sigma Delta ADC實(shí)現(xiàn)原理
7.4.2簡(jiǎn)易Sigma Delta ADC方案
7.4.3FPGA內(nèi)部模塊實(shí)現(xiàn)
第8章綜合項(xiàng)目
8.1十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)
8.1.1項(xiàng)目背景
8.1.2車輛和行人檢測(cè)
8.1.3路燈控制
8.1.4交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的狀態(tài)機(jī)
8.1.5其他功能
8.1.6項(xiàng)目總結(jié)
8.2電梯控制系統(tǒng)
8.2.1項(xiàng)目概述
8.2.2總體方案
8.2.3開關(guān)防抖設(shè)計(jì)
8.2.4超聲波傳感器位置檢測(cè)
8.2.5二進(jìn)制轉(zhuǎn)BCD碼
8.2.6控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)
8.2.7設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī)
8.2.8最終實(shí)施
8.2.9項(xiàng)目總結(jié)
8.3自制數(shù)字密碼鎖儲(chǔ)物柜
8.3.1硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.3.2矩陣鍵盤輸入模塊
8.3.3密碼驗(yàn)證模塊
8.3.4舵機(jī)控制模塊
8.3.5驅(qū)動(dòng)模塊
8.3.6系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
8.4簡(jiǎn)易電子琴
8.4.1項(xiàng)目概述
8.4.2簡(jiǎn)易電子琴硬件設(shè)計(jì)
8.4.3直接數(shù)字合成技術(shù)
8.4.4用DDS產(chǎn)生正弦波
8.4.5Top模塊設(shè)計(jì)
8.4.6項(xiàng)目總結(jié)
8.5更復(fù)雜的電子鋼琴
8.5.1項(xiàng)目概述
8.5.2字符串函數(shù)
8.5.3Deltasigma調(diào)制
8.5.4使用除法調(diào)整幅度
8.5.5諧波生成
8.5.6頂層數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.5.7項(xiàng)目總結(jié)
8.6串行通信
8.6.1項(xiàng)目概述
8.6.2并行與串行通信
8.6.3實(shí)現(xiàn)一個(gè)UART發(fā)送器
8.6.4旋轉(zhuǎn)編碼器
8.6.5UART通信機(jī)制
8.6.6將編碼器數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)
8.6.7項(xiàng)目總結(jié)