FPGA数字系统设计:以接口技术为例

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"该资源是一本关于FPGA数字电子系统设计与开发的书籍,通过7个实际案例介绍了如何使用FPGA实现I2C协议、UART控制器、USB接口、数字视频处理器、VGALCD显示控制器、CAN总线控制器和以太网控制器。书中详细探讨了FPGA的基础知识,包括其发展历程、优点、分类以及主要供应商。此外,还涉及了VHDL和Verilog HDL编程语言的介绍。" 在这本《FPGA数字电子系统设计与开发实例导航》中,作者首先阐述了可编程逻辑器件(PLD)的基本概念,特别关注了FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的概述。FPGA是一种高度灵活的集成电路,允许用户根据需求自定义硬件逻辑。书中提及了FPGA的发展历程,以及它相对于其他可编程逻辑器件的优势,如快速原型设计、高密度和可重复编程性。FPGA的分类包括CPLD(Complex Programmable Logic Device)和不同架构的FPGA,如SRAM、Antifuse和Flash基的FPGA。同时,书中也列举了一些主要的FPGA供应商,如Xilinx、Intel(原Altera)和Lattice。 在编程语言方面,书中提到了VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)和Verilog HDL,它们是用于描述数字逻辑系统的两种主要硬件描述语言。VHDL有其独特的历史背景和特点,比如它的结构化和面向对象的特性,适合描述复杂数字系统。而Verilog HDL则相对更偏向于过程和事件驱动,适用于行为级和门级的描述。 书中的案例研究涵盖了广泛的应用领域,包括I2C协议的实现,这是一种常见的串行通信协议,常用于低速设备间的通信;UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)控制器,用于异步串行通信;USB(Universal Serial Bus)接口控制器,支持高速数据传输和多种设备连接;数字视频处理器则处理视频信号的编码和解码;VGALCD显示控制器负责图形和文本的显示;CAN(Controller Area Network)总线控制器用于汽车和其他工业环境中的通信;最后是以太网控制器,实现了基于TCP/IP协议栈的网络通信。 这些案例不仅涵盖了基础的接口设计,还包括了复杂的系统级设计,为读者提供了丰富的实践经验和设计技巧。因此,这本书对于FPGA的系统开发和设计人员来说,是一个极有价值的参考资料,有助于他们理解和应用FPGA解决实际问题。