FPGA項目開發(fā)實戰(zhàn)講解

第1章  FPGA介紹 1
1.1  FPGA的優(yōu)勢 1
1.2  FPGA典型結構圖 2
1.3  LUT原理 6
1.4  FPGA上電配置過程時序圖 7
1.5  FPGA基本開發(fā)流程 10
第2章  Verilog語法介紹 13
2.1  Verilog HDL語言簡介 13
2.1.1  什么是Verilog HDL 13
2.1.2  Verilog HLC的歷史 13
2.2  Verilog HDL和VHDL語言比較 14
2.3  Verilog語法介紹 15
2.3.1  模塊 15
2.3.2  常量 16
2.3.3  parameter與define的區(qū)別 18
2.3.4  reg和wire 19
2.3.5  操作符 21
2.3.6  assign和always語句 21
2.3.7  if和case語句 23
2.3.8  循環(huán)語句 25
2.3.9  模塊實例化 25
2.3.10  預處理指令 26
2.3.11  系統(tǒng)任務 26
2.3.12  task和function語句的區(qū)別 29
2.3.13  文件操作 30
第3章  FPGA開發(fā)必要的技術積累 33
3.1  鎖存器、觸發(fā)器 33
3.2  時序的基本概念 34
3.2.1  建立和保持時間 34
3.2.2  同步系統(tǒng)中時序分析 34
3.3  異步時鐘域和亞穩(wěn)態(tài) 37
3.3.1  什么是亞穩(wěn)態(tài) 37
3.3.2  亞穩(wěn)態(tài)發(fā)生場合 37
3.3.3  亞穩(wěn)態(tài)危害 38
3.3.4  怎么減少亞穩(wěn)態(tài)的發(fā)生 38
3.3.5  案例：亞穩(wěn)態(tài)導致通信異常 39
3.4  狀態(tài)機的設計 39
3.5  復位信號 40
3.5.1  同步復位和異步復位比較 40
3.5.2  案例：和復位信號相關的項目 41
3.6  串并轉換和并串轉換 42
3.7  流水技術 42
3.7.1  流水技術原理 42
3.7.2  案例：NAND FLASH流水實現(xiàn)高速存儲 43
3.8  乒乓操作 44
3.9  雙向端口使用 45
3.9.1  數(shù)據(jù)總線的設計 45
3.9.2  程序設計 45
3.9.3  案例：MCU接口程序 46
3.10  Xilinx原語介紹 49
3.10.1  時鐘組件 49
3.10.2  吉比特收發(fā)器組件 50
3.10.3  I/O端口組件 50
3.10.4  IBUFDS 51
3.10.5  IDELAY 52
3.10.6  OBUFDS 53
3.11  DCM原理 54
3.12  RAM核的使用 56
3.13  FPGA時序約束 60
3.13.1  FPGA約束介紹 60
3.13.2  案例：500MSPS的A/D轉換器 63
3.14  生成IP核 70
3.14.1  生成IP核的方法 70
3.14.2  案例：生成IP核的具體操作過程 71
3.15  保持層次關系 73
3.16  Chipscope ICON和ILA 75
3.16.1  Chipscope介紹 75
3.16.2  案例：以DSP接口程序為例介紹使用流程 77
3.17  Verilog編碼風格注意事項總結 79
3.18  FPGA學習步驟 80
3.19  FPGA工作方式 81
第4章  FIFO控制器設計 83
4.1  FIFO相關的概念 83
4.2  設計指標 84
4.3  同步FIFO設計 84
4.3.1  雙端口RAM介紹 84
4.3.2  同步FIFO設計 85
4.4  異步FIFO設計 88
4.4.1  空/滿標志的產生 88
4.4.2  亞穩(wěn)態(tài)問題 88
4.4.3  格雷碼 89
4.4.4  異步FIFO設計及結果 90
第5章  串口通信模塊設計 95
5.1  串口通信概述 95
5.1.1  串口介紹 95
5.1.2  串口幀格式 96
5.2  設計指標 97
5.3  串口通信模塊方案 97
5.3.1  原理框圖 97
5.3.2  FPGA方案 98
5.4  串口通信各個模塊設計 99
5.4.1  MCU配置模塊設計 99
5.4.2  發(fā)送模塊設計 106
5.4.3  接收模塊設計 114
5.4.4  頂層模塊 123
5.5  串口通信模塊調試注意事項 126
第6章  數(shù)/模及模/數(shù)轉換控制模塊設計 127
6.1  相關技術介紹 127
6.1.1  數(shù)/模轉換器（DAC）介紹 127
6.1.2  模/數(shù)轉換器（ADC）介紹 129
6.1.3  數(shù)/模轉換芯片AD5641介紹 131
6.1.4  模/數(shù)轉換芯片ADS7230介紹 132
6.2  技術指標要求 135
6.3  D/A模塊設計 136
6.4  AD模塊設計 141
6.5  遇到的問題、排查及定位 148
第7章  HDLC總線控制器設計 149
7.1  HDLC協(xié)議介紹 149
7.2  CRC校驗 150
7.3  設計技術指標 150
7.4  HDLC電路圖 150
7.5  HDLC總線控制器模塊劃分 151
7.6  HDLC總線控制器各個模塊設計 152
7.6.1  CRC模塊設計 152
7.6.2  發(fā)送編碼設計及結果 152
7.6.3  接收解碼設計及結果 163
7.7  遇到的問題及解決辦法 174
第8章  SDRAM控制器設計 175
8.1  SDRAM簡介 175
8.2  SDRAM芯片介紹 176
8.3  SDRAM設計方案 178
8.3.1  刷新周期的問題 180
8.3.2  初始化模塊 183
8.3.3  定時刷新請求信號產生模塊 184
8.3.4  讀/寫請求產生模塊 185
8.3.5  讀/寫狀態(tài)機 187
第9章  NAND FLASH控制器設計 195
9.1  NAND FLASH介紹 195
9.1.1  NAND FLASH信號功能介紹 195
9.1.2  芯片存儲陣列結構和地址尋址 196
9.1.3  NAND FLASH時序圖介紹 197
9.2  設計技術指標 201
9.3  原理圖介紹 202
9.4  NAND FLASH控制器方案 202
9.5  NAND FLASH各個模塊設計 203
9.5.1  MCU接口模塊 203
9.5.2  FLASH管理模塊 205
9.5.3  NAND FLASH壞塊表查找模塊設計 209
9.5.4  NAND FLASH頁查找模塊設計 210
9.5.5  NAND FLASH讀模塊設計 211
9.5.6  NAND FLASH寫模塊設計 212
9.5.7  NAND FLASH塊擦除模塊設計 214
9.6  遇到的問題及解決辦法 217
9.6.1  對FLASH的讀/寫不能完成 217
9.6.2  讀/寫不穩(wěn)定 217
第10章  1553B總線控制器設計 218
10.1  1553B總線介紹 218
10.1.1  總線拓撲結構 219
10.1.2  編碼方式 220
10.1.3  1553B數(shù)據(jù)格式 220
10.1.4  總線數(shù)據(jù)傳輸過程說明 223
10.2  設計技術指標 224
10.3  原理圖介紹 224
10.4  收發(fā)器芯片介紹 224
10.5  1553B總線控制器方案 225
10.6  1553B總線控制器各個模塊設計 226
10.6.1  曼徹斯特編碼模塊設計 226
10.6.2  曼徹斯特解碼模塊設計 230
10.6.3  協(xié)議處理模塊設計 231
10.6.4  RT接收模塊設計 238
10.6.5  RT發(fā)送模塊設計 242
10.6.6  RT-RT模塊設計 243
10.6.7  Broadcast模塊設計 243
10.7  測試結果 245
10.8  遇到的問題及解決辦法 246
參考文獻 247
后記 248