FPGA開發及應用——基於紫光同創Logos系列器件及Verilog HDL（微課視頻版

《FPGA開發及應用——基於紫光同創Logos系列器件及Verilog HDL（微課視頻版）》以紫光同創公司的FPGA為例，全面系統地講述了基於可編程邏輯器件的設計方法，結合實踐講解了大量的典型實例，便於讀者理解和演練。書中從國內企業生產的EDA工具的使用到FPGA應用設計，再到Cortex-M1軟核處理器的設計與應用，幾乎涉及FPGA開發設計的所有知識，具體內容包括紫光同創FPGA芯片介紹、Pango Design Suite開發工具概述、Verilog語言、基本邏輯電路設計、ModelSim模擬、IP介紹、大量實例講解、Cortex-M1設計開發等。 《FPGA開發及應用——基於紫光同創Logos系列器件及Verilog HDL（微課視頻版）》可作為FPGA開發初學者及工程技術人員的參考用書，也可作為電子信息工程、電腦科學與技術等相關專業本科生、研究生的教材。

目錄

第1章FPGA芯片及板卡介紹

1．1FPGA技術發展及基本架構

1．1．1FPGA的發展

1．1．2FPGA內部結構

1．2國內FPGA技術發展情況

1．3紫光同創FPGA芯片介紹

1．3．1Logos系列FPGA概述

1．3．2Logos系列FPGA產品特性

1．3．3Logos系列FPGA資源規模與封裝信息

1．3．4Logos系列FPGA模塊介紹

1．3．5Logos系列FPGA參考資料

1．4ALINX FPGA板卡介紹

第2章Pango Design Suite開發環境

2．1安裝Pango Design Suite軟件

2．1．1安裝步驟

2．1．2License關聯

2．2PDS工程

2．2．1創建工程

2．2．2Verilog代碼編寫

2．2．3添加UCE約束

2．2．4生成位流文件

2．3菜單欄介紹

2．4User Constraint Editor簡介

2．4．1UCE啟動

2．4．2UCE主界面功能

2．4．3Timing Constraints界面

2．4．4Attribute表格界面

2．4．5Device界面

2．5ADS綜合工具簡介

2．5．1ADS Flow概述

2．5．2ADS綜合的基本操作

2．5．3ADS綜合網表分析

2．6PDS軟件中的IP調用

2．6．1啟動IPC

2．6．2主控窗口

2．6．3參數配置窗口

2．7在線分析儀的使用

2．7．1下載電纜

2．7．2Debugger連接

2．7．3Fabric Debugger說明

2．8PDS軟件技巧與經驗總結

2．8．1Synthesize 參數設置

2．8．2PNR參數設置

2．8．3常見報錯分析與處理方法

第3章Verilog HDL 語法

3．1Verilog簡介

3．2數據類型

3．2．1常量

3．2．2變量

3．3運算符

3．3．1算術運算符

3．3．2賦值運算符

3．3．3關系運算符

3．3．4邏輯運算符

3．3．5條件運算符

3．3．6位運算符

3．3．7移位運算符

3．3．8拼接運算符

3．3．9優先級

3．4組合邏輯

3．4．1與門

3．4．2或門

3．4．3非門

3．4．4異或

3．4．5比較器

3．4．6半加器

3．4．7全加器

3．4．8乘法器

3．4．9數據選擇器

3．4．1038解碼器

3．4．11三態門

3．5時序邏輯

3．5．1D觸發器

3．5．2兩級D觸發器

3．5．3帶異步復位D觸發器

3．5．4帶異步復位同步清零D觸發器

3．5．5移位寄存器

3．5．6單口RAM

3．5．7偽雙口RAM

3．5．8真雙口RAM

3．5．9單口ROM

3．5．10有限狀態機

3．6總結

第4章Verilog HDL數字電路設計

4．1基於格雷碼編碼器的設計

4．1．1簡介

4．1．2實驗原理

4．1．3程序代碼

4．1．4驗證結果

4．2異步清零加法器設計

4．2．1簡介

4．2．2實驗原理

4．2．3程序代碼

4．2．4驗證結果

4．3七段數碼管顯示電路的設計

4．3．1簡介

4．3．2實驗原理

4．3．3程序代碼

4．3．4驗證結果

4．4四位並行乘法器的設計

4．4．1簡介

4．4．2實驗原理

4．4．3程序代碼

4．4．4驗證結果

4．5基本觸發器的設計

4．5．1簡介

4．5．2實驗原理

4．5．3程序代碼

4．5．4驗證結果

4．6四位全加器設計

4．6．1簡介

4．6．2實驗原理

4．6．3程序代碼

4．6．4驗證結果

4．7表決器的設計

4．7．1簡介

4．7．2實驗原理

4．7．3程序代碼

4．7．4驗證結果

4．8搶答器的設計

4．8．1簡介

4．8．2實驗原理

4．8．3程序代碼

4．8．4驗證結果

4．9序列檢測器的設計

4．9．1簡介

4．9．2實驗原理

4．9．3程序代碼

4．9．4驗證結果

4．10數字頻率計的設計

4．10．1簡介

4．10．2實驗原理

4．10．3程序代碼

4．10．4驗證結果

4．11數字鐘的設計

4．11．1簡介

4．11．2實驗原理

4．11．3程序代碼

4．11．4驗證結果

第5章Testbench及其模擬

5．1Testbench設計

5．1．1Testbench簡介

5．1．2Testbench的搭建

5．2ModelSim 介紹及模擬

5．2．1ModelSim簡介

5．2．2ModelSim模擬

5．3PDS與ModelSim聯合模擬

第6章Logos的常用IP

6．1RAM說明

6．1．1RAM簡介

6．1．2RAM IP介紹

6．1．3RAM I/O框圖

6．1．4RAM I/O引腳說明

6．1．5RAM時序模型

6．1．6RAM IP配置

6．1．7RAM IP例化

6．2ROM說明

6．2．1ROM簡介

6．2．2ROM IP介紹

6．2．3ROM I/O框圖

6．2．4ROM I/O引腳說明

6．2．5ROM 時序模型

6．2．6ROM IP配置

6．2．7ROM IP例化

6．3FIFO說明

6．3．1FIFO簡介

6．3．2FIFO IP介紹

6．3．3FIFO I/O框圖

6．3．4FIFO I/O引腳說明

6．3．5FIFO 時序模型

6．3．6FIFO IP配置

6．3．7FIFO IP例化

6．4PLL鎖相環

6．4．1PLL簡介

6．4．2PLL IP介紹

6．4．3PLL I/O框圖

6．4．4PLL I/O引腳說明

6．4．5PLL IP配置

6．4．6PLL IP例化

6．5IP的導入與更新

6．6DDR IP 介紹

6．6．1DDR IP簡介

6．6．2DDR IP系統框圖

6．6．3DDR I/O框圖

6．6．4DDR I/O引腳說明

6．6．5DDR IP配置

6．6．6DDR IP例化

6．7HSST IP介紹

6．7．1HSST IP簡介

6．7．2HSST I/O接口

第7章基礎實驗

7．1LED流水燈

7．1．1實驗原理

7．1．2程序解讀

7．1．3Flash程序固化

7．2按鍵消抖程序設計

7．2．1簡介

7．2．2實驗原理

7．2．3程序解讀

7．3串口程序設計

7．3．1簡介

7．3．2實驗原理

7．3．3程序解讀

7．4HDMI顯示程序設計

7．4．1簡介

7．4．2實驗原理

7．4．3程序解讀

7．5DDR3存儲程序設計

7．5．1簡介

7．5．2實驗原理

7．5．3程序解讀

第8章進階實驗

8．1攝像頭採集顯示設計

8．1．1簡介

8．1．2實驗原理

8．1．3程序解讀

8．2數碼相框顯示設計

8．2．1簡介

8．2．2實驗原理

8．2．3程序解讀

8．3模數採集設計

8．3．1簡介

8．3．2實驗原理

8．3．3程序解讀

8．4千兆以太網通信設計

8．4．1簡介

8．4．2實驗原理

8．4．3程序解讀

8．5HSST通信設計

8．5．1簡介

8．5．2實驗原理

8．5．3程序解讀

第9章綜合實驗

9．1基於FPGA的邏輯分析儀設計

9．1．1簡介

9．1．2實驗原理

9．1．3程序解讀

9．2攝像頭採集傳輸顯示系統設計

9．2．1簡介

9．2．2實驗原理

9．2．3程序解讀

第10章基於Pango CortexM1軟核的程序開發

10．1CortexM1軟核簡介

10．2Pango CortexM1軟核設計

10．2．1簡介

10．2．2功能描述

10．2．3接口列表

10．2．4接口時序

10．2．5參考設計

10．2．6參考設計文件目錄

10．2．7參考設計模擬

10．2．8參考設計上板驗證

10．3CortexM1應用工程設計

10．3．1簡介

10．3．2工程模板

10．4Hello World

10．4．1簡介

10．4．2實驗原理

10．5LED流水燈實驗

10．5．1簡介

10．5．2實驗原理

10．6用戶中斷實驗

10．6．1簡介

10．6．2實驗原理

10．7SPI接口讀寫實驗

10．7．1簡介

10．7．2實驗原理

10．8串口收發實驗

10．8．1簡介

10．8．2實驗原理

10．9I2C實驗

10．9．1簡介

10．9．2實驗原理

10．10綜合實驗

10．10．1簡介

10．10．2實驗原理

參考文獻

微課視頻清單

視頻名稱時長/min書中位置

1書籍內容簡介和開發板硬件介紹5前言

2PDS和Modelsim安裝72.1節節首

3LED流水燈工程設計242.2節節首

4Verilog基礎語法1173.1節節首

5Verilog基礎語法2153.3節節首

6Verilog基礎語法3253.4節節首

7格雷碼編碼器84.1節節首

8異步清零加法器94.2節節首

9數碼管顯示104.3節節首

10乘法器94.4節節首

11基本觸發器74.5節節首

12四位全加器104.6節節首

13表決器74.7節節首

14搶答器94.8節節首

15序列檢測器94.9節節首

16數字頻率計174.10節節首

17數字時鐘144.11節節首

18RAM介紹196.1節節首

19ROM介紹136.2節節首

20FIFO介紹176.3節節首

21PLL介紹106.4節節首

22添加IP116.5節節首

23按鍵消抖137.2節節首

24串口通信167.3節節首

25HDMI顯示287.4節節首

26DDR讀寫測試227.5節節首

27攝像頭採集顯示188.1節節首

28數碼相框顯示358.2節節首

29模數採集顯示188.3節節首

30千兆以太網通信468.4節節首

31邏輯分析儀設計239.1節節首

32軟核介紹2310.2節節首

33應用工程創建2110.3節節首

續表

視頻名稱時長/min書中位置

34Hello World810.4節節首

35LED流水燈810.5節節首

36用戶中斷610.6節節首

37SPI讀寫實驗810.7節節首

38串口收發實驗810.8節節首

39I2C實驗1010.9節節首

40綜合實驗1710.10節節首