数字电路与FPGA设计实验教程

第1章 数字电路设计方法与实验方法
1.1 概述
1.2 数字电路的设计方法
1.2.1 数字电路设计的基本原则
1.2.2 数字电路设计的一般步骤
1.2.3 单元电路的设计
1.3 数字电路实验的一般步骤
1.4 数字电路实验方法
1.4.1 实验规则
1.4.2 电路调试中应注意的问题
1.4.3 检查故障和排除故障的一般方法
第2章 计算机仿真软件、FPGA设计软件和PcB设计软件介绍
2.1 NI Multisim软件简介
2.1.1 NI Multisim 10的主窗口及工具栏
2.1.2 电路原理图的输入与绘制
2.1.3 Multisim中仪表库的使用
2.1.4 Multisim 10的电路分析功能
2.2 FPGA设计软件QuartusⅡ简介
2.2.1 简介
2.2.2 QuartusⅡ软件的设计过程
2.2.3 设计输入
2.2.4 设计项目的编译
2.2.5 设计项目的仿真验证
2.2.6 时序分析
2.2.7 引脚分配
2.2.8 器件编程
2.3 PCB设计软件Protel 99SE简介
2.3.1 原理图设计
2.3.2 印制电路板(PCB)设计
第3章 数字电路的VHDL描述方法
3.1 VHDL简介
3.1.1 VHDL的诞生
3.1.2 VHDL的特点
3.1.3 VHDL语言设计基本流程
3.1.4 软件开发工具
3.2 组合电路的VHDL描述
3.2.1 VHDL的基本模型结构
3.2.2 VHDL实例
3.2.3 VHDL的数据对象和数据类型
3.2.4 VHDL的运算操作符
3.2.5 VHDL的基本语句
3.3 时序逻辑电路的VHDL描述
3.3.1 时钟信号不同表述下D触发器的VHDL描述
3.3.2 进程(PROCESS)语句
3.3.3 VHDL实例介绍
3.3.4 有限状态机设计
3.4 层次化设计的VHDL描述
3.4.1 层次化设计方式
3.4.2 子程序结构
3.4.3 用于层次化描述的VHDL语言基础
3.4.4 层次化设计实例
第4章 数字电路实验常用电子仪器简介
4.1 概述
4.2 函数信号发生器
4.2.1 函数信号发生器的实现方法
4.2.2 函数信号发生器TFGl010的使用
4.2.3 函数信号发生器FG一506的使用
4.3 示波器
4.3.1 数字存储示波器的特点
4.3.2 数字存储示波器GDS一2062的介绍与使用
4.4 数字电路实验箱
4.4.1 数字电路实验箱简介
4.4.2 数字电路实验箱框图简介
第5章 数字电路基础实验
5.1 组合逻辑研究实验(一)
5.1.1 实验准备与要求
5.1.2 设计举例
5.1.3 实验内容
5.2 组合逻辑研究实验(二)
5.2.1 实验准备与要求
5.2.2 设计举例
5.2.3 实验内容
5.3 集成触发器实验
5.3.1 实验准备与要求
5.3.2 实验内容
5.4 计数器及其应用研究实验
5.4.1 实验准备与要求
5.4.2 设计举例
5.4.3 实验内容
5.5 移位寄存器及其应用实验
5.5.1 实验准备与要求
5.5.2 实验原理
5.5.3 实验内容
5.6 脉冲波形的产生与形成实验
5.6.1 实验准备与要求
5.6.2 实验原理
5.6.3 实验内容
5.7 发光二极管点阵显示器的应用实验
5.7.1 实验内容及要求
5.7.2 设计说明及思路提示
5.7.3 设计举例
5.8 时钟控制器的设计实验
5.8.1 实验内容及要求
5.8.2 设计说明及思路提示
5.9 十字路口交通灯自动控制器的设计实验
5.9.1 实验内容及要求
5.9.2 设计说明及思路提示
5.10 D／A及A／D转换器实验
5.10.1 实验要求
5.10.2 实验原理
5.10.3 实验内容与步骤
第6章 数字电路的FPGA设计实例
6.1 数字电路的FPGA设计方法
6.2 基于FPGA的DDS波形发生器的设计
6.2.1 DDS的基本原理
6.2.2 DDS的顶层设计
6.2.3 子模块设计
6.2.4 功能和时序仿真
6.3 VGA视频信号产生
6.3.1 设计原理
6.3.2 VGA同步信号产生
6.3.3 字符的视频显示设计
6.4 PS／2键盘接口的FPGA设计
6.4.1 PS／2接口连接器
6.4.2 键盘扫描编码
6.4.3 PS／2串行数据传输
6.4.4 用FPGA实现PS／2键盘接口通信的VHDL设计
6.4.5 设计应用
6.5 EDA综合设计题目
6.5.1 自动售货控制系统设计
6.5.2 PS／2键盘接口控制器设计
6.5.3 VGA图像显示控制模块
6.5.4 基于FPGA的电梯控制系统的设计
6.5.5 洗衣机洗涤控制系统的设计
6.5.6 基于FPGA的多路数据采集系统的设计
附录数字集成电路外引线排列图
参考文献