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的基本結構5

1.3FPGA的設計流程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的學習方法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基礎知識78

5.2.1Verilog的邏輯值78

5.2.2Verilog的標識符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108

6.3硬件設計108

6.4程序設計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112

7.3硬件設計113

7.4程序設計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116

8.3硬件設計117

8.4程序設計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126

9.3硬件設計126

9.4程序設計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136

10.3硬件設計136

10.4程序設計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151

11.3硬件設計152

11.4程序設計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164

12.3硬件設計164

12.4程序設計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179

13.3硬件設計179

13.4程序設計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193

14.3硬件設計193

14.4程序設計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201

15.3硬件設計201

15.4程序設計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210

16.3硬件設計210

16.4程序設計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221

17.3硬件設計221

17.4程序設計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233

18.3硬件設計234

18.4程序設計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249

19.3硬件設計249

19.4程序設計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264

20.3硬件設計265

20.4程序設計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289

21.3硬件設計289

21.4程序設計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300

22.3硬件設計301

22.4程序設計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326

23.3硬件設計326

23.4程序設計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348

24.3硬件設計348

24.4程序設計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365

25.3硬件設計365

25.4程序設計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392

26.3硬件設計392

26.4程序設計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409

27.3硬件設計409

27.4程序設計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424

28.3硬件設計424

28.4程序設計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437

29.3硬件設計437

29.4程序設計438

29.5下載驗證442

參考文獻443