FPGA硬件软件开发及项目开发

序前言第1章  FPGA概述1.1 什么是FPGA1.2 FPGA与32位处理器的比较1.3 FPGA和ASIC的关系1.4 FPGA的发展1.5 代码语言VHDL和开发工具ISE1.6 FPGA的应用第2章  XC3S500E和XCF04S的基本结构2.1 XC3S500E的主要特点2.2 内部结构总论2.3 配置操作2.4 芯片封装标记2.5 输入输出块(IOB)2.5.1 IOB内部结构2.5.2 输入延时功能2.5.3 存储单元功能2.5.4 倍速数据传输2.5.5 支持多种信号标准2.5.6 片内差分端电阻(On_Chip Differential Termination)2.5.7 上拉电阻和下拉电阻2.5.8 边沿切换速率(Slew Rate)控制和驱动强度(Drive Strength)控制2.5.9 IOB的区(Bank)划分和规则2.5.1 0IOB的供电2.5.1 1上电和配置过程时I／O引脚行为2.5.1 2JTAG边界扫描功能2.6 可配置逻辑块(CLB)和切片(Slice)资源2.6.1 CLB总论2.6.2 切片总论2.7 块RAM(Block RAM)2.8 专用乘法器(Dedicated Multiplier’s)2.9 数字时钟管理器(DCM，Digital Clock Manager)2.9.1 总论2.9.2 延锁环(Delay-Locked Loop，DLL)2.9.3 数字频率合成器(Digital FreqLmncy Synthesizer，DFS)2.9.4 相移器(Phase Shifter，PS)2.9.5 状态逻辑(Status Logic)2.10 时钟基本结构2.11 芯片内功能单元互连(Interconnect)2.12 配置(Coufiguration)2.12.1 配置过程2.12.2 配置数据大小2.12.3 配置时钟信号CCLK的设计要点2.12.4 HSWAP，M[2：0]和Vs[2：0]引脚线路设计要点2.12.5 主机串口模式(Master Serial Mode)2.12.6 其它的主机配置模式2.12.7 从机串口模式(Slave Seral Mode)2.12.8 JTAG模式2.12.9 配置过程总结2.13 Spartan-3E系列FPGA芯片引脚说明2.13.1 引脚类型2.13.2 三种封装的引脚2.14 Platform Flash PROM2.14.1 Flash PRoM的特点和对FPGA的支持2.14.2 Flash PROM内部结构2.14.3 PROM参与FPGA配置2.14.4 PROM的在系统烧写(In-system Programming)2.14.5 PROM的指标参数和引脚第3章  核板和外围模块硬件设计3.1 最小系统和外围器件3.2 基于FPGA的电子产品分类3.3 硬件系统的需求分析和项目方案3.4 线路板集成设计工具Protel DXP简介3.5 核板原理图设计3.6 核板PCB设计3.7 模块Bankl_Mdl(液晶和8xLED模块)设计3.7.1 接口模块Bankl_Mdl设计3.7.2 8xLED模块设计3.7.3 RS232通信模块设计3.8 模块Bank0_Mdl(单数码管模块)设计3.9 模块Bank1_Md2(4连数码管模块)设计3.10 并口JTAG下载器设计3.11 模块Bank2_Mdl(输入模块)设计第4章  开发环境ISE和VHDL语言4.1 开发环境ISE4.2 ISE安装过程4.2.1 注册4.2.2 ISE软件下载4.2.3 ISE安装4.3 ISE操作全过程4.3.1 ISE界面介绍4.3.2 新项目(New Project)建立4.3.3 产生源代码4.3.4 源代码综合(Synthesize)4.3.5 波形仿真(Simulate)4.3.6 产生用户约束文件4.3.7 执行设计(Implement Design)4.3.8 产生烧写文件(Generate Programming File)4.3.9 产生PROM文件4.3.10 烧写4.3.11 运行4.4 ISE各功能模块4.4.1 ISE全过程总结4.4.2 参考已有的源代码和约束文件建立新项目4.4.3 源代码综合(Synthesize—XST)4.4.4 执行设计(Implement[)esign)4.4.5 产生烧写文件(Genei’ate Programming File)4.4.6 配置目标器件((20nfigure Target Device)4.5 VHDL语言4.5.1 VHDL源代码结构形式4.5.2 VHDL基本定义4.5.3 VHDL语句4.5.4 元件模块(Component)第5章  项目软件开发和源代码解释5.1 简单逻辑门电路5.1.1 双输入与非门电路test00_NAND5.1.2 解码器电路testl38_deCoder_15.2 简单时序电路5.2.1 LED闪烁电路testO_LED5.2.2 LED跑马灯电路test8LED_HorseRun5.2.3 带锁存解码器电路testl38_deCoder_25.2.4 同步解码器电路testl38_decoder_35.2.5 串入并出同步移位寄存器电路testl64_SIPO5.2.6 单数码管电路testLEDNumber_15.2.7 按键控制的单数码管电路testLEDNumber_25.3 I／O口电路5.3.1 4连数码管计数器NumLEDx4_15.3.2 4连数码管精密计时器NumLEDx4_25.3.3 4连数码管倒计时器NumLEDx4_35.3.4 4连数码管定时器NumLEDx4_45.4 通信电路5.4.1 字符液晶显示LCDl602_disp5.4.2 UART通信发送UART_transmitter5.4.3 UART通信接收发送UART_tranceiver5.4.4 蓝牙通信BlueTooth_15.4.5 基于PWM的LED亮度控制PWM_2xLED5.4.6 双舵机控制PWM_2xMiniServer5.4.7 步进电机控制Step_Motorl5.4.8 带设置的步进电机控制Step_Motor25.5 DCM开发5.5.1 数字时钟管理器实例DCM_Test5.6 其它项目5.6.1 直流电机控制5.6.2 继电器控制5.6.3 单片机和FPGA双机系统参考文献