现代数字系统设计:FPGA与CPLD入门

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"该资源是一份关于FPGA基本结构以及MATLAB神经网络设计与应用的教程,涵盖了电子系统设计的基础知识,特别是在CPLD领域的应用。由信息与电气工程学院的宗伟林教授讲解,旨在更新传统的数字电路设计观念,引入现代数字系统设计方法,特别是使用硬件描述语言(HDL)进行设计。课程内容包括了从理论到实践,从基础知识到具体器件(如ALTERA公司的CPLD),以及相关软件工具(如MAXPLUSII)的使用。此外,还涉及到了CPLD的配置与下载过程,并提供了多个实验以加深理解。" 在FPGA的基本结构中,主要包括以下组件: 1. 可编程逻辑块(CLB):这是FPGA的核心部分,通常由多个逻辑单元(LE)组成,LE可以是查找表(LUT)结构,用于实现各种逻辑功能。 2. 可编程输入输出块(IOB):IOB是连接外部世界的关键,它们可以被配置为适应不同的输入输出标准,包括触发器和缓冲器。 3. 可编程连线资源(PIR):这些资源允许灵活地连接CLB和IOB,形成复杂的内部互连网络。 4. 其他组件:包括单长线、双长线、长线等,用于信号传输。输入触发器和输出触发/锁存器提供信号的稳定存储,输入缓冲器和输出缓冲器则用于信号驱动能力的增强。 课程的学习要求主要包括理解现代电子系统设计的原理,熟悉CPLD的结构和工作原理,掌握至少一种HDL(如AHDL),并能够运用它进行数字系统的描述、设计、仿真、测试和应用。此外,还需要掌握CPLD开发工具MAXPLUSII的使用,以及CPLD的配置和下载流程。 课程的教学特点是理论与实践相结合,通过ALTERA公司的CPLD器件进行实例教学,并使用AHDL语言进行设计。教学内容包括电子系统设计概论,可编程逻辑器件基础,CPLD和FPGA的基础知识,ALTERA特定器件的介绍,HDL语言的学习,以及配置和下载的实践。 考核方式可能为闭卷或半开卷考试,成绩由考试和实验平时表现共同决定。教材及参考书目为学生深入学习提供了资源。 本教程不仅适合初学者理解FPGA的基础架构,也为那些想要使用MATLAB进行神经网络设计的工程师提供了实用的知识框架。