FPGA数字电子系统设计实战指南

需积分: 10 4 下载量 146 浏览量 更新于2024-07-20 收藏 5.03MB PDF 举报
"FPGA_数字电子系统设计与开发实例导航 .PDF" 本书是关于FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的数字电子系统设计与开发的实例指南,由刘韬和楼兴华编著。书中涵盖了FPGA的基础知识以及在实际工程中的应用案例,旨在帮助读者理解和掌握FPGA的设计和实现技巧。 在第一章“可编程逻辑器件与FPGA”中,作者首先介绍了可编程逻辑器件的基本概念,包括其发展历程和设计软件。接着详细讲解了FPGA的特性,如灵活性、高性能和低功耗等优点,以及FPGA的分类和使用方式,例如CPLD(复杂可编程逻辑器件)与ASIC(应用专用集成电路)的区别。此外,还列出了主要的FPGA供应商,如Xilinx、Intel(原Altera)和Lattice等。 第二章“VHDL与Verilog HDL”介绍了两种常用的硬件描述语言,VHDL和Verilog。VHDL的历史和特点被详细阐述,包括它的面向结构化设计的特性,使得代码更易于阅读和维护。Verilog HDL同样被提及,它是另一种广泛使用的硬件描述语言,常用于数字电路设计。 后续章节通过七个具体的工程应用案例,展示了如何使用FPGA来实现不同的接口和控制器。这些案例包括: 1. I2C协议接口:I2C是一种两线制的串行通信协议,书中会解释如何在FPGA中实现I2C接口,以控制各种外设。 2. UART控制器:通用异步接收/发送器(UART)是常见的串行通信接口,FPGA可以实现UART控制器以进行串行通信。 3. USB接口控制器:USB接口广泛应用于设备连接,书中将指导如何设计FPGA以支持USB通信。 4. 数字视频处理器:FPGA在视频处理中有重要作用,书中的案例会涉及视频信号的处理和转换。 5. VGA/LCD显示控制器:这部分内容将讲解如何使用FPGA控制显示器,如VGA或LCD屏幕,实现图像输出。 6. CAN总线控制器:CAN(Controller Area Network)总线是一种汽车和工业自动化中的通信协议,FPGA可用于实现CAN控制器。 7. 以太网控制器:以太网是局域网中最常见的标准,书中会介绍如何在FPGA中集成以太网功能。 每个案例都结合了作者的实际开发经验,详细描述了设计流程,使读者能更好地理解和应用FPGA技术。这本书适合有意向从事FPGA系统开发和设计的工程师阅读,对于理解FPGA的工作原理和实际应用具有很大的帮助。书中还包含了相关设计的源代码,读者可以参考这些实例进行学习和实践。