原子教你玩FPGA：基于Intel Cyclone IV

第一篇硬件篇

第1章FPGA簡介2

1.1FPGA的由來與特點2

1.2FPGA的基本結(jié)構(gòu)5

1.3FPGA的設(shè)計流程8

第2章實驗平臺簡介12

2.1ALIENTEK開拓者EP4CE10開發(fā)板資源初探12

2.2ALIENTEK開拓者FPGA開發(fā)板資源說明14

2.2.1硬件資源說明14

2.2.2軟件資源說明20

2.2.3開拓者I/O引腳分配21

2.3開發(fā)板使用注意事項21

2.4FPGA的學(xué)習(xí)方法22

第二篇軟件篇

第3章Quartus Ⅱ軟件的安裝和使用25

3.1Quartus Ⅱ軟件的安裝25

3.2USB Blaster驅(qū)動安裝26

3.3Quartus Ⅱ軟件的使用28

3.3.1新建工程29

3.3.2設(shè)計輸入32

3.3.3配置工程35

3.3.4分析與綜合（編譯）37

3.3.5分配引腳38

3.3.6編譯工程39

3.3.7下載程序39

3.3.8固化程序44

3.4SignalTap Ⅱ軟件的使用50

第4章ModelSim軟件的安裝和使用60

4.1ModelSim軟件的安裝60

4.2ModelSim軟件的使用62

4.2.1手動仿真62

4.2.2testbench（激勵）文件的編寫72

第三篇語法篇

第5章Verilog HDL語法76

5.1Verilog概述76

5.1.1Verilog簡介76

5.1.2為什么需要Verilog77

5.1.3Verilog和VHDL的區(qū)別77

5.1.4Verilog和C的區(qū)別77

5.2Verilog基礎(chǔ)知識78

5.2.1Verilog的邏輯值78

5.2.2Verilog的標(biāo)識符78

5.2.3Verilog的數(shù)字進制格式79

5.2.4Verilog的數(shù)據(jù)類型79

5.2.5Verilog的運算符80

5.3Verilog程序框架83

5.3.1注釋83

5.3.2關(guān)鍵字84

5.3.3程序框架85

5.4Verilog高級知識點88

5.4.1阻塞賦值（Blocking）88

5.4.2非阻塞賦值（NonBlocking）89

5.4.3assign和always的區(qū)別91

5.4.4帶時鐘和不帶時鐘的always 91

5.4.5什么是鎖存器（latch）92

5.4.6狀態(tài)機93

5.4.7模塊化設(shè)計97

5.5Verilog編程規(guī)范101

5.5.1編程規(guī)范的重要性101

5.5.2工程組織形式101

5.5.3文件頭聲明102

5.5.4輸入/輸出定義102

5.5.5parameter定義102

5.5.6wire/reg定義103

5.5.7信號命名103

5.5.8always塊描述方式103

5.5.9assign塊描述方式104

5.5.10空格和Tab104

5.5.11注釋104

5.5.12模塊例化105

5.5.13其他注意事項105

第四篇實戰(zhàn)篇

第6章流水燈實驗107

6.1LED燈簡介107

6.2實驗任務(wù)108

6.3硬件設(shè)計108

6.4程序設(shè)計108

6.5下載驗證 111

第7章按鍵控制LED燈實驗112

7.1按鍵簡介112

7.2實驗任務(wù)112

7.3硬件設(shè)計113

7.4程序設(shè)計113

7.5下載驗證115

第8章按鍵控制蜂鳴器實驗116

8.1蜂鳴器簡介116

8.2實驗任務(wù)116

8.3硬件設(shè)計117

8.4程序設(shè)計117

8.5下載驗證123

第9章動態(tài)數(shù)碼管顯示實驗124

9.1數(shù)碼管簡介124

9.2實驗任務(wù)126

9.3硬件設(shè)計126

9.4程序設(shè)計127

9.5下載驗證134

第10章IP核之PLL實驗135

10.1PLL IP核簡介135

10.2實驗任務(wù)136

10.3硬件設(shè)計136

10.4程序設(shè)計137

10.5下載驗證148

第11章IP核之RAM實驗150

11.1RAM IP核簡介150

11.2實驗任務(wù)151

11.3硬件設(shè)計152

11.4程序設(shè)計152

11.5下載驗證161

第12章IP核之FIFO實驗163

12.1FIFO IP核簡介163

12.2實驗任務(wù)164

12.3硬件設(shè)計164

12.4程序設(shè)計164

12.5下載驗證175

第13章UART串口通信實驗177

13.1UART串口簡介177

13.2實驗任務(wù)179

13.3硬件設(shè)計179

13.4程序設(shè)計180

13.5下載驗證188

第14章VGA彩條顯示實驗191

14.1VGA簡介191

14.2實驗任務(wù)193

14.3硬件設(shè)計193

14.4程序設(shè)計194

14.5下載驗證199

第15章VGA字符顯示實驗201

15.1VGA簡介201

15.2實驗任務(wù)201

15.3硬件設(shè)計201

15.4程序設(shè)計201

15.5下載驗證209

第16章VGA圖片顯示實驗（基于ROM）210

16.1VGA簡介210

16.2實驗任務(wù)210

16.3硬件設(shè)計210

16.4程序設(shè)計210

16.5下載驗證217

第17章RGB TFTLCD彩條顯示實驗218

17.1RGB TFTLCD簡介218

17.2實驗任務(wù)221

17.3硬件設(shè)計221

17.4程序設(shè)計222

17.5下載驗證225

第18章EEPROM讀/寫測試實驗227

18.1EEPROM簡介227

18.2實驗任務(wù)233

18.3硬件設(shè)計234

18.4程序設(shè)計234

18.5下載驗證245

第19章實時時鐘數(shù)碼管顯示實驗246

19.1PCF8563簡介246

19.2實驗任務(wù)249

19.3硬件設(shè)計249

19.4程序設(shè)計250

19.5下載驗證253

第20章SDRAM讀/寫測試實驗254

20.1SDRAM簡介254

20.2實驗任務(wù)264

20.3硬件設(shè)計265

20.4程序設(shè)計265

20.5下載驗證283

第21章錄音機實驗284

21.1WM8978簡介284

21.2實驗任務(wù)289

21.3硬件設(shè)計289

21.4程序設(shè)計289

21.5下載驗證295

第22章OV7725攝像頭VGA顯示實驗296

22.1OV7725簡介296

22.2實驗任務(wù)300

22.3硬件設(shè)計301

22.4程序設(shè)計302

22.5下載驗證313

第23章SD卡圖片顯示實驗（VGA顯示）315

23.1SD卡簡介315

23.2實驗任務(wù)326

23.3硬件設(shè)計326

23.4程序設(shè)計327

23.5下載驗證342

第24章音樂播放器實驗347

24.1音樂播放器簡介347

24.2實驗任務(wù)348

24.3硬件設(shè)計348

24.4程序設(shè)計349

24.5下載驗證355

第25章以太網(wǎng)通信實驗356

25.1以太網(wǎng)簡介356

25.2實驗任務(wù)365

25.3硬件設(shè)計365

25.4程序設(shè)計366

25.5下載驗證381

第26章基于OV7725的以太網(wǎng)傳輸視頻實驗391

26.1以太網(wǎng)視頻傳輸簡介391

26.2實驗任務(wù)392

26.3硬件設(shè)計392

26.4程序設(shè)計392

26.5下載驗證401

第27章高速A/D及D/A實驗405

27.1高速A/D及D/A簡介405

27.2實驗任務(wù)409

27.3硬件設(shè)計409

27.4程序設(shè)計412

27.5下載驗證420

第28章基于FFT IP核的音頻頻譜儀實驗423

28.1FFT IP核簡介423

28.2實驗任務(wù)424

28.3硬件設(shè)計424

28.4程序設(shè)計424

28.5下載驗證434

第29章基于FIR IP核的低通濾波器實驗436

29.1FIR Compiler核簡介436

29.2實驗任務(wù)437

29.3硬件設(shè)計437

29.4程序設(shè)計438

29.5下載驗證442

參考文獻(xiàn)443