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178千字 字数
2017-12-01 发行日期
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主编推荐语

本书可作为电子工程师的技术参考书，也适合作为高校学生学习FPGA应用开发的教材和参考书。

内容简介

全书Verilog模块均从实际教学和工程应用中提炼而来，参考价值高，可重用性好。本书前四章首先讲述FPGA应用设计相关的数字电路基础知识，然后介绍SystemVerilog语法和常用测试平台语法，接着讲解常用基本数字逻辑功能的Verilog描述和仿真。后续章节更是层层递进，自成一体，第5章和第6章分别讲解常用外部总线功能和SoC内部互连功能的实现，第7章和第8章分别讨论数字信号处理应用和数字通信应用。

现代FPGA设计相关的数字电路基础和Verilog硬件描述语言开始，结合笔者多年的教学和实践经验，详细讲述了Verilog HDL及其仿真，业内常用IO规范和各种总线，数字逻辑在数字信号处理、数字通信和控制方向的典型功能单元，FPGA的常规结构，静态时序分析等。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章 数字电路基础
  • 1.1 模拟电路与数字电路
  • 1.2 二进制相关知识
  • 1.2.1 二进制和其他进制
  • 1.2.2 进制间的相互转换
  • 1.2.3 二进制的四则运算
  • 1.3 二进制在电路中的表达
  • 1.3.1 有限字长和补码
  • 1.3.2 负数、有符号数和无符号数
  • 1.4 门电路和基本逻辑运算
  • 1.4.1 非门、与门和或门
  • 1.4.2 与非门和或非门
  • 1.4.3 异或门和同或门
  • 1.4.4 三种表达形式的转换
  • 1.4.5 基本门的电路实现
  • 1.4.6 三态输出和漏极开路输出
  • 1.4.7 波形图
  • 1.4.8 门电路的一些非典型应用
  • 1.5 逻辑代数
  • 1.5.1 基本定律
  • 1.5.2 表达式的代数化简法
  • 1.5.3 卡诺图化简法
  • 1.6 基本组合逻辑
  • 1.6.1 编码器和译码器
  • 1.6.2 未定义的输入状态
  • 1.6.3 数据选择器
  • 1.6.4 延迟和竞争冒险
  • 1.6.5 加法器
  • 1.6.6 乘法器
  • 1.6.7 数值比较器
  • 1.7 锁存器
  • 1.7.1 SR锁存器
  • 1.7.2 D锁存器
  • 1.8 触发器
  • 1.8.1 D触发器、时钟和使能
  • 1.8.2 D触发器的异步和同步复位
  • 1.8.3 D触发器的建立时间、保持时间和传输延迟
  • 1.8.4 其他触发器
  • 1.9 时序逻辑
  • 1.9.1 移位寄存器和串-并互换
  • 1.9.2 延迟链
  • 1.9.3 分频器
  • 1.9.4 计数器
  • 1.9.5 同步时序逻辑
  • 1.9.6 累加器
  • 1.10 存储器
  • 1.10.1 存储器容量和类型
  • 1.10.2 SRAM
  • 1.10.3 双端口SRAM
  • 1.10.4 同步SRAM
  • 1.11 小数
  • 1.11.1 定点小数及其范围和误差
  • 1.11.2 定点小数的运算
  • 1.11.3 浮点小数
  • 第2章 Verilog HDL和SystemVerilog
  • 2.1 硬件描述语言简介
  • 2.2 设计方法和流程
  • 2.3 标识符和关键字
  • 2.4 值、数和字面量
  • 2.4.1 整型常数
  • 2.4.2 浮点常数
  • 2.4.3 时间常数和字符串常数
  • 2.5 线网
  • 2.6 变量
  • 2.7 参数和常量
  • 2.8 类型和位宽转换
  • 2.9 操作符和表达式
  • 2.9.1 位选取操作符
  • 2.9.2 位拼接和流运算符
  • 2.9.3 按位逻辑运算符
  • 2.9.4 缩减运算符
  • 2.9.5 移位
  • 2.9.6 自增赋值和自减赋值
  • 2.9.7 条件判断相关运算符
  • 2.9.8 条件运算符
  • 2.9.9 let语句
  • 2.10 结构和联合
  • 2.11 数组
  • 2.12 赋值、过程和块
  • 2.12.1 赋值的延迟
  • 2.12.2 赋值的强度
  • 2.12.3 流程控制语句
  • 2.12.4 always过程
  • 2.12.5 阻塞和非阻塞赋值
  • 2.13 模块
  • 2.14 接口
  • 2.15 生成块
  • 2.16 任务和函数
  • 2.17 包
  • 2.18 系统任务和函数
  • 2.18.1 显示相关
  • 2.18.2 文件相关
  • 2.18.3 存储器相关
  • 2.18.4 仿真相关
  • 2.18.5 错误和信息
  • 2.18.6 类型转换和数学函数
  • 2.19 编译指令
  • 第3章 ModelSim和仿真
  • 3.1 仿真和测试的相关概念
  • 3.2 测试代码编写
  • 3.2.1 时钟的产生
  • 3.2.2 复位的产生
  • 3.2.3 一般输入的产生
  • 3.3 ModelSim软件仿真流程
  • 3.3.1 主界面简介
  • 3.3.2 创建工程
  • 3.3.3 向工程中添加文件
  • 3.3.4 开始仿真
  • 3.3.5 带有信号和波形的例子
  • 3.4 波形和格式
  • 第4章 Verilog基本应用
  • 4.1 代码风格
  • 4.2 常用组合逻辑单元的描述
  • 4.2.1 编码器和译码器
  • 4.2.2 数据选择器
  • 4.3 常用时序逻辑单元的描述
  • 4.3.1 移位寄存器
  • 4.3.2 延迟链
  • 4.3.3 计数器
  • 4.3.4 累加器
  • 4.4 时钟域和使能
  • 4.5 跨时钟域问题
  • 4.5.1 域外慢速跳沿
  • 4.5.2 域间状态传递
  • 4.5.3 域间事件传递
  • 4.5.4 域间数据传递
  • 4.6 存储器及其初始化
  • 4.6.1 各种模式的存储器描述
  • 4.6.2 存储器的初始化
  • 4.7 用存储器实现延迟链
  • 4.8 单时钟FIFO
  • 4.9 双时钟FIFO
  • 4.10 用户按键和数码LED
  • 4.10.1 用户按键处理
  • 4.10.2 数码LED
  • 4.11 PWM和死区
  • 4.11.1 单端PWM
  • 4.11.2 差分PWM
  • 4.11.3 死区
  • 4.12 正交增量编码器接口
  • 4.13 有限状态机
  • 4.13.1 秒表例子
  • 4.13.2 数字示波器触发采样例子
  • 第5章 IO规范与外部总线
  • 5.1 单端信号和地
  • 5.2 传输线与端接
  • 5.3 差分信号
  • 5.4 高速串行接口
  • 5.5 UART
  • 5.5.1 UART规范介绍
  • 5.5.2 发送器的设计
  • 5.5.3 接收器的设计
  • 5.5.4 UART收发仿真
  • 5.6 SPI
  • 5.6.1 SPI规范介绍
  • 5.6.2 通用SPI主机设计
  • 5.6.3 通用SPI从机设计
  • 5.6.4 通用SPI主从机仿真
  • 5.7 I2C
  • 5.7.1 I2C规范介绍
  • 5.7.2 通用I2C主机设计
  • 5.7.3 通用I2C从机设计
  • 5.7.4 通用I2C主从机仿真
  • 5.8 I2S
  • 5.8.1 I2S接口介绍
  • 5.8.2 I2S收发器设计和仿真
  • 第6章 片上系统的内部互连
  • 6.1 简单存储器映射接口
  • 6.1.1 从接口
  • 6.1.2 与主机互连
  • 6.1.3 主接口与仿真
  • 6.2 流水线与流式数据
  • 6.3 等待、延迟和握手
  • 6.3.1 等待和延迟
  • 6.3.2 握手
  • 6.4 AXI4-Lite接口
  • 6.4.1 AXI4-Lite接口介绍
  • 6.4.2 从机范例
  • 6.4.3 主机范例
  • 6.4.4 主从机仿真
  • 6.5 AXI4接口
  • 6.6 AXI4-Stream接口
  • 6.6.1 AXI4-Stream接口介绍
  • 6.6.2 范例和仿真
  • 第7章 数字信号处理应用
  • 7.1 基础知识简介
  • 7.1.1 信号、系统和传输函数
  • 7.1.2 基本元件的传输函数
  • 7.1.3 采样率和采样定律
  • 7.1.4 离散量化信号的信噪比
  • 7.2 数值计算
  • 7.2.1 乘法
  • 7.2.2 除法
  • 7.2.3 平方根
  • 7.2.4 定点小数
  • 7.3 数字频率合成
  • 7.3.1 DDS
  • 7.3.2 坐标旋转机
  • 7.4 FIR滤波器
  • 7.5 IIR滤波器
  • 7.6 采样率变换
  • 7.6.1 升采样
  • 7.6.2 降采样
  • 7.6.3 插零和抽取器
  • 7.6.4 CIC滤波器
  • 7.6.5 采样率变换范例
  • 7.7 快速傅里叶变换
  • 7.7.1 多周期实现
  • 7.7.2 流水线实现
  • 7.8 PID控制器
  • 第8章 数字通信应用
  • 8.1 线性反馈移位寄存器
  • 8.2 循环冗余校验
  • 8.3 基带编解码
  • 8.4 基带通道的范例和仿真
  • 8.5 混频和相干解调
  • 8.6 AM和ASK
  • 8.6.1 调制
  • 8.6.2 解调
  • 8.6.3 调制解调仿真
  • 8.7 PM和PSK
  • 8.7.1 调制
  • 8.7.2 解调
  • 8.7.3 调制解调仿真
  • 8.8 FM和FSK
  • 8.8.1 调制
  • 8.8.2 解调
  • 8.8.3 调制解调仿真
  • 8.9 QPSK和QAM
  • 8.9.1 QAM调制
  • 8.9.2 QAM解调
  • 8.9.3 位同步和判决
  • 8.9.4 调制解调仿真
  • 8.10 载波同步和数字锁相环
  • 8.10.1 数字锁相环恢复载波
  • 8.10.2 QAM载波恢复仿真
  • 附录A System Verilog关键字
  • 附录B 全书模块依赖关系
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出版方

机械工业出版社有限公司

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