項目1 FPGA的基礎知識 1
任務1.1 PLD的發(fā)展歷程 1
任務1.2 FPGA的結構 2
1.2.1 FPGA的工作原理 2
1.2.2 FPGA芯片的結構 4
任務1.3 FPGA主要生產(chǎn)廠商與芯片說明 6
1.3.1 FPGA生產(chǎn)廠商 6
1.3.2 FPGA芯片說明 7
任務1.4 開發(fā)工具 8
任務1.5 技能實訓：FPGA開發(fā)板認知 9
項目2 基于FPGA的數(shù)字電路基本單元仿真測試 14
任務2.1 描述基本邏輯門電路 14
2.1.1 理論知識 14
2.1.2 設計原理 16
2.1.3 模塊符號 17
2.1.4 硬件描述代碼 18
2.1.5 仿真測試 18
思考與練習 21
任務2.2 描述全加器 21
2.2.1 理論知識 21
2.2.2 設計原理 26
2.2.3 模塊符號 27
2.2.4 硬件描述代碼 27
2.2.5 仿真測試 28
思考與練習 30
任務2.3 描述8線-3線編碼器 30
2.3.1 理論知識 30
2.3.2 設計原理 34
2.3.3 模塊符號 35
2.3.4 硬件描述代碼 36
2.3.5 仿真測試 36
思考與練習 37
任務2.4 描述優(yōu)先編碼器 38
2.4.1 理論知識 38
2.4.2 設計原理 40
2.4.3 模塊符號 41
2.4.4 硬件描述代碼 41
2.4.5 仿真測試 42
思考與練習 43
任務2.5 描述3線-8線譯碼器 43
2.5.1 理論知識 43
2.5.2 設計原理 46
2.5.3 模塊符號 47
2.5.4 硬件描述代碼 47
2.5.5 仿真測試 48
思考與練習 49
任務2.6 描述四選一選擇器 49
2.6.1 理論知識 49
2.6.2 設計原理 51
2.6.3 模塊符號 53
2.6.4 硬件描述代碼 53
2.6.5 仿真測試 53
思考與練習 55
任務2.7 描述數(shù)值比較器 55
2.7.1 理論知識 55
2.7.2 設計原理 58
2.7.3 模塊符號 59
2.7.4 硬件描述代碼 59
2.7.5 仿真測試 60
思考與練習 61
任務2.8 描述觸發(fā)器 61
2.8.1 理論知識 61
2.8.2 設計原理 66
2.8.3 模塊符號 69
2.8.4 硬件描述代碼 69
2.8.5 仿真測試 70
任務2.9 描述計數(shù)器 71
2.9.1 理論知識 71
2.9.2 設計原理 74
2.9.3 模塊符號 77
2.9.4 硬件描述代碼 77
2.9.5 仿真測試 78
任務2.10 描述分頻器 79
2.10.1 理論知識 79
2.10.2 設計原理 80
2.10.3 模塊符號 81
2.10.4 硬件描述代碼 82
2.10.5 仿真測試 84
任務2.11 描述移位寄存器 85
2.11.1 理論知識：預處理語句 85
2.11.2 設計原理 88
2.11.3 模塊符號 89
2.11.4 硬件描述代碼 90
2.11.5 仿真測試 90
任務2.12 描述序列檢測器 92
2.12.1 理論知識 92
2.12.2 設計原理 97
2.12.3 模塊符號 98
2.12.4 硬件描述代碼 98
2.12.5 仿真測試 98
任務2.13 有限狀態(tài)機 100
2.13.1 理論知識 100
2.13.2 設計原理 102
2.13.3 模塊符號 102
2.13.4 硬件描述代碼 103
2.13.5 仿真測試 104
項目3 基于FPGA的單元電路設計調(diào)試 106
任務3.1 流水燈設計 106
3.1.1 流水燈簡介 106
3.1.2 流水燈設計思路 108
3.1.3 設計源代碼 108
3.1.4 RTL模型 109
3.1.5 項目調(diào)試 111
任務3.2 按鍵識別 115
3.2.1 按鍵抖動原理 115
3.2.2 去抖動設計思路 116
3.2.3 設計源代碼 116
3.2.4 RTL模型 117
3.2.5 項目調(diào)試 118
任務3.3 數(shù)碼管靜態(tài)顯示 120
3.3.1 數(shù)碼管顯示原理 120
3.3.2 數(shù)碼管靜態(tài)顯示0～9設計思路 121
3.3.3 設計源代碼 121
3.3.4 RTL模型 122
3.3.5 項目調(diào)試 123
任務3.4 數(shù)碼管動態(tài)顯示 125
3.4.1 數(shù)碼管動態(tài)顯示原理 125
3.4.2 動態(tài)顯示設計思路 126
3.4.3 設計源代碼 126
3.4.4 RTL模型 128
3.4.5 項目調(diào)試 128
任務3.5 蜂鳴器控制設計 130
3.5.1 蜂鳴器原理 130
3.5.2 蜂鳴器發(fā)聲設計思路 131
3.5.3 設計源代碼 131
3.5.4 RTL模型 132
3.5.5 項目調(diào)試 132
任務3.6 LCD1602控制設計 134
3.6.1 LCD1602顯示原理 134
3.6.2 設計思路 137
3.6.3 設計源代碼 137
3.6.4 RTL模型 143
3.6.5 項目調(diào)試 144
任務3.7 步進電動機控制設計 146
3.7.1 步進電動機概述 146
3.7.2 步進電動機的控制思路 147
3.7.3 設計源代碼 148
3.7.4 RTL模型 149
3.7.5 項目調(diào)試 150
項目4 基于FPGA技術的綜合項目開發(fā) 152
任務4.1 基本門電路測試平臺設計 152
4.1.1 任務要求與分析 152
4.1.2 設計原理 152
4.1.3 頂層設計 153
4.1.4 設計源代碼 154
4.1.5 項目調(diào)試 158
任務4.2 數(shù)字鐘設計 161
4.2.1 任務要求與分析 161
4.2.2 設計原理 161
4.2.3 頂層設計 163
4.2.4 設計源代碼 163
4.2.5 項目調(diào)試 168
任務4.3 UART通信接口設計 170
4.3.1 任務要求與分析 170
4.3.2 串口通信原理 171
4.3.3 頂層設計 172
4.3.4 設計源代碼 173
4.3.5 項目調(diào)試 178
任務4.4 I2C總線接口設計 180
4.4.1 任務要求與分析 180
4.4.2 I2C總線通信原理 182
4.4.3 頂層設計 185
4.4.4 設計源代碼 187
4.4.5 項目調(diào)試 198
任務4.5 基于軟核Nios II的數(shù)碼管動態(tài)掃描設計 200
4.5.1 任務要求與分析 200
4.5.2 設計原理 201
4.5.3 硬件環(huán)境設計 202
4.5.4 軟件程序開發(fā) 205