FPGA应用开发技术

第1章 FPGA应用概述 1 1.1 FPGA器件结构与编程配置 1 1.1.1 FPGA器件及其结构 1 1.1.2 FPGA编程与配置 5 1.2 FPGA设计语言 8 1.2.1 HDL语言的优点 8 1.2.2 Verilog HDL功能 9 1.2.3 Verilog HDL程序结构 9 1.3 FPGA开发工具与设计流程 11 1.3.1 Quartus Ⅱ开发软件与下载器驱动程序的安装 11 1.3.2 ModelSim仿真软件 12 1.3.3 FPGA设计流程 14 1.4 MATLAB及其在FPGA设计中的应用 16 1.4.1 MATLAB简介 16 1.4.2 MATLAB在FPGA设计中的应用 17 第2章 FPGA应用硬件平台 19 2.1 CRD500开发板的结构与组成 19 2.2 FPGA与板上资源的连接 21 2.2.1 EP4CE15F17C8引脚分布与定义 21 2.2.2 FPGA与板上资源的连接 29 第3章 数字逻辑电路设计与FPGA实现 32 3.1 项目要求 32 3.2 3-8译码器工作原理 32 3.3 3-8译码器设计与FPGA实现 33 3.4 FLASH程序生成与下载 68 第4章 信号源设计与FPGA实现 73 4.1 数字基带信号设计与FPGA实现 73 4.1.1 项目要求 73 4.1.2 m序列及其产生原理 73 4.1.3 m序列的FPGA实现 76 4.2 模拟基带信号设计与FPGA实现 78 4.2.1 项目要求 78 4.2.2 MATLAB辅助FPGA设计与实现步骤 79 4.2.3 MLS测角原理 79 4.2.4 MLS测角信号的FPGA实现 80 第5章 FIR滤波器设计与FPGA实现 91 5.1 项目要求 91 5.2 FIR滤波器工作原理 91 5.3 MATLAB辅助数字滤波器设计与实现步骤 93 5.4 通信干扰滤波器设计与FPGA实现 93 第6章 IIR滤波器设计与FPGA实现 108 6.1 项目要求 108 6.2 IIR滤波器工作原理 108 6.3 MLS测角滤波器实现方案 110 6.4 MLS测角滤波器设计与FPGA实现 111 第7章 DPSK调制器设计与FPGA实现 120 7.1 项目要求 120 7.2 DPSK调制原理 120 7.3 DPSK调制器实现方案 121 7.3.1 DPSK调制器组成 121 7.3.2 MATLAB辅助DPSK调制器设计与实现步骤 122 7.4 DPSK调制器设计与FPGA实现 122 7.4.1 MATLAB下滤波器设计与DPSK调制仿真 122 7.4.2 DPSK调制的FPGA实现 127 第8章 数控振荡器及其应用 136 8.1 数字锁相环及其应用 136 8.1.1 基于数字锁相环的相干解调 137 8.1.2 基于数字锁相环的相干载波提取 139 8.2 NCO IP核 141 8.2.1 NCO IP核的组成与输入/输出关系 141 8.2.2 NCO IP核的实现架构 143 8.2.3 CORDIC算法原理 144 8.3 基于IP核的NCO开发流程 146 8.4 基于NCO IP核的调制器设计与实现 151 8.4.1 基于NCO IP核的PSK调制器设计与实现 151 8.4.2 基于NCO IP核的FSK调制器设计与实现 154 附录 159 附录1 信号源数据文件(.mif) 159 附录2 滤波器量化前后的系数 160 附录3 信号源数据文件(.mif) 161 参考文献 166