FPGA编程从零开始:使用VERILOG

目 录 第1章 逻辑 1 1.1 逻辑门 1 1.1.1 非门 2 1.1.2 与门 3 1.1.3 或门 3 1.1.4 与非门和或非门 4 1.1.5 异或门 5 1.2 二进制 6 1.3 添加逻辑 8 1.4 触发器 9 1.5 移位寄存器 11 1.6 二进制计数器 12 1.7 小结 13 第2章 FPGA 15 2.1 FPGA的工作原理 15 2.2 Elbert 2 17 2.3 Mojo 18 2.4 Papilio 20 2.5 软件设置 22 2.5.1 安装ISE 22 2.5.2 安装Elbert软件 24 2.5.3 安装Mojo软件 25 2.5.4 安装Papilio软件 26 2.6 项目文件 26 2.7 小结 27 第3章 绘制逻辑 29 3.1 数据选择器示例 29 3.1.1 步骤1：创建一个新项目 30 3.1.2 步骤2：创建一个新的原理图 34 3.1.3 步骤3：添加逻辑符号 36 3.1.4 步骤4：连接门 36 3.1.5 步骤5：添加IO标记 37 3.1.6 步骤6：创建用户约束文件 38 3.1.7 步骤7：生成.bit文件 42 3.1.8 步骤8：编写开发板 44 3.1.9 测试结果 46 3.2 一个4位计数器示例 48 3.2.1 绘制原理图 49 3.2.2 实现约束文件 49 3.2.3 测试计数器 52 3.3 小结 52 第4章 Verilog简介 53 4.1 模块 53 4.2 引线、寄存器和总线 54 4.3 并行执行 54 4.4 数字格式 54 4.5 使用Verilog编写的数据选择器 55 4.6 使用Verilog编写的计数器 59 4.7 同步逻辑 62 4.8 小结 62 第5章 模块化Verilog 63 5.1 七段译码器 63 5.2 按钮去抖 68 5.3 复用七段显示器和计数器 73 5.3.1 项目结构 74 5.3.2 display_7_seg 76 5.3.3 counter_7_seg 79 5.3.4 用户约束文件 81 5.3.5 导入模块源代码 82 5.3.6 设置顶层模块 82 5.3.7 3数位版本 83 5.3.8 测试 83 5.4 小结 84 第6章 计时器示例 85 6.1 状态机 85 6.2 状态机设计 87 6.3 硬件 88 6.3.1 你之所需 88 6.3.2 构建 88 6.4 模块 90 6.5 用户约束文件 91 6.6 计时器模块 92 6.6.1 输入和输出 92 6.6.2 按压按钮 92 6.6.3 报警器实例 93 6.6.4 建模时间和显示 93 6.6.5 状态机实现 94 6.6.6 任务 96 6.7 测试 98 6.8 小结 98 第7章 PWM和伺服电机 99 7.1 脉冲宽度调制 99 7.2 PWM模块 100 7.2.1 PWM模块输入和输出 101 7.2.2 PWM测试模块 101 7.2.3 试一试 104 7.3 伺服电机 104 7.4 硬件 105 7.4.1 你之所需 105 7.4.2 构建 106 7.5 伺服模块 109 7.6 小结 112 第8章 音频 113 8.1 单音生成 113 8.2 Mojo的音频输出 115 8.3 通用音/频发生器 116 8.3.1 单音模块 116 8.3.2 tone_tester模块 118 8.3.3 测试 118 8.4 播放音频文件 121 8.4.1 音频文件 121 8.4.2 RAM 122 8.4.3 wav_player模块 122 8.4.4 测试 125 8.4.5 准备自己的音频 125 8.5 小结 128 第9章 视频 129 9.1 VGA 129 9.2 VGA定时同步 132 9.3 绘制矩形 133 9.3.1 VGA模块 134 9.3.2 VGA和Elbert 2 137 9.4 使物体运动 138 9.5 存储器映射显示 141 9.6 小结 143 第10章 扩展内容 145 10.1 仿真 145 10.2 更深层次的内容 146 10.3 核和软处理器 147 10.4 更多Papilio内容 147 10.5 更多Mojo内容 149 10.6 小结 150 附录A 资源 151 附录B Elbert 2参考 155 附录C Mojo参考 165 附录D Papilio One参考 173