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简介
本书介绍了美国Xilinx公司的FPGA和CPLD产品的基本结构、硬件描述语
言Verilog HDL的编程方法以及一些设计技巧。
本书分为上、下两篇。上篇为基础内容，其中第1章介绍了可编程逻辑
器件的发展史及Xilinx的FPGA、CPLD器件的基本结构和工作原理；第2章介
绍了Xilinx产品的器件资源；第3、4章介绍了硬件描述语言Verilog HDL及
其编程方法；第5章介绍了数字电路设计中一些最基本的设计技巧；第6章介
绍了Xilinx FPGA器件中全局时钟资源的使用；第7章简单介绍了PicoBlaze
软核的工作流程。下篇为实验案例，详细介绍了使用Xilinx公司的ISE开发
工具设计数字电路的八个实验。
本书的最大特色是强调培养初学者的动手能力。
本书可作为各高校数字电路相关专业课程的教材，也可作为FPGA／CPLD
初学者的参考用书。
目录
上篇 基础内容
第1章 PLD概述
1．1 PLD发展历程
1．2 PLD器件的分类
1．3 简单的PLD器件结构
1．4 FPGA／CPILD的基本概念
1．4．1 基于乘积项的CPLD结构和原理
1．4．2 基于查找表的FPGA结构和原理
习题1
第2章 Xilnx的FPGA／CPLD芯片介绍
2．1 FPGA芯片介绍
2．1．1 Virtex系列
2．1．2 Spartan系列
2．2 CPLD芯片介绍
习题2
第3章 Verilog HDL语言基础知识
3．1 Verilog HDL简介
3．1．1硬件描述语言HDL
3．1．2 Verilog HDL的历史
3．1．3 Verilog HDL语言与℃语言的比较
3．2 Verilog HDL模块的基本结构
3．3 Verilog HDL语言规范
3．4 Verilog HDL语言中的常量和变量
3．4．1 常量
3．4．2 符号常量
3．4．3 变量
3．5 Verilog HDL语言中的运算符
3．5．1 算术运算符
3．5．2 位运算符
3．5．3 逻辑运算符
3．5．4 关系运算符
3．5．5 等式运算符
3．5．6 移位运算符
3．5．7 条件运算符
3．5．8 位拼接运算符
3．5．9 缩减运算符
3．6 Verilog HDL语言中的块语句和赋值语句
3．6．1 块语句
3．6．2 赋值语句
3．7 过程语句
3．7．1 initial语句
3．7．2 always语句
3．8 条件语句
3．8．1 if-else语句
3．8．2 case语句
3．9 循环语句
3．9．1 forever语句
3．9．2 repeat语句
3．9．3 while语句
3．9．4 for语句
3．10 task和function说明语句
3．10．1 task说明语句
3．10．2 function说明语句
3．11 系统任务和函数
3．11．1 系统任务$display和$write
3．11．2 系统任务$monitor
3．11．3 系统函数$time和$realtime
3．11．4 系统任务$stop和$fnish
3．11．5 系统任务$readmemb和$readmemh
3．11．6 系统函数$random
3．12 编译预处理
3．12．1 宏定义、define
3．12．2 文件包含处理、include
3．12．3 时间尺度、timescale
习题3
第4章 Verilog HDL程序的描述方式
4．1 门级结构描述
4．1．1 Veilog HDL内置门元件的介绍
4．1．2 门级结构描述实例
4．2 行为描述
4．3 数据流描述
4．4 混合描述
习题4
第5章 常用数字电路的设计技巧
5．1 锁存器的产生
5．2 D触发器的妙用
5．2．1 毛刺的消除
5．2．2 系统工作频率的提高
5．3 优化的有限状态机设计
5．4 按键抖动的消除方法
习题5
第6章 FPGA器件的全局时钟资源的使用
6．1 全局时钟资源的使用方法
6．2 含有CLKDLL模块的全局时钟资源调用
6．3 含有DCM模块的全局时钟资源调用
习题6
第7章 微控制器PicoBIaze介绍
7．1 PicoBlaze处理器概述
7．2 PicoBlaze处理器软件包介绍
7．3 PicoBlaze处理器结构分析
习题7
下篇 实验案例
实验一 LED循环流水灯显示
实验二 按键消抖
实验三 键控走马灯
实验四 音符演奏器
实验五 数码管循环计数器
实验六 数码管蛇形显示
实验七 数字秒表一
实验八 数字秒表二
附录1 基于BASYS的实验指导——LED循环流水灯显示
附录2 EZBoard CPLD板卡介绍
F2．1 系统概述
F2．2 套件各部分详细说明
F2．2．1 主芯片——Xilinx XC95144XL 10TQGl00C
F2．2．2 电源部分
F2．2．3 LED
F2．2．4 7段4位数码管
F2．2．5 拨码开关
F2．2．6 按键
F2．2．7 蜂鸣器
F2．2．8 扩展接口
F2．2．9 时钟电路
F2．2．10 CPLD JTAG
参考文献
第1章 PLD概述
1．1 PLD发展历程
1．2 PLD器件的分类
1．3 简单的PLD器件结构
1．4 FPGA／CPILD的基本概念
1．4．1 基于乘积项的CPLD结构和原理
1．4．2 基于查找表的FPGA结构和原理
习题1
第2章 Xilnx的FPGA／CPLD芯片介绍
2．1 FPGA芯片介绍
2．1．1 Virtex系列
2．1．2 Spartan系列
2．2 CPLD芯片介绍
习题2
第3章 Verilog HDL语言基础知识
3．1 Verilog HDL简介
3．1．1硬件描述语言HDL
3．1．2 Verilog HDL的历史
3．1．3 Verilog HDL语言与℃语言的比较
3．2 Verilog HDL模块的基本结构
3．3 Verilog HDL语言规范
3．4 Verilog HDL语言中的常量和变量
3．4．1 常量
3．4．2 符号常量
3．4．3 变量
3．5 Verilog HDL语言中的运算符
3．5．1 算术运算符
3．5．2 位运算符
3．5．3 逻辑运算符
3．5．4 关系运算符
3．5．5 等式运算符
3．5．6 移位运算符
3．5．7 条件运算符
3．5．8 位拼接运算符
3．5．9 缩减运算符
3．6 Verilog HDL语言中的块语句和赋值语句
3．6．1 块语句
3．6．2 赋值语句
3．7 过程语句
3．7．1 initial语句
3．7．2 always语句
3．8 条件语句
3．8．1 if-else语句
3．8．2 case语句
3．9 循环语句
3．9．1 forever语句
3．9．2 repeat语句
3．9．3 while语句
3．9．4 for语句
3．10 task和function说明语句
3．10．1 task说明语句
3．10．2 function说明语句
3．11 系统任务和函数
3．11．1 系统任务$display和$write
3．11．2 系统任务$monitor
3．11．3 系统函数$time和$realtime
3．11．4 系统任务$stop和$fnish
3．11．5 系统任务$readmemb和$readmemh
3．11．6 系统函数$random
3．12 编译预处理
3．12．1 宏定义、define
3．12．2 文件包含处理、include
3．12．3 时间尺度、timescale
习题3
第4章 Verilog HDL程序的描述方式
4．1 门级结构描述
4．1．1 Veilog HDL内置门元件的介绍
4．1．2 门级结构描述实例
4．2 行为描述
4．3 数据流描述
4．4 混合描述
习题4
第5章 常用数字电路的设计技巧
5．1 锁存器的产生
5．2 D触发器的妙用
5．2．1 毛刺的消除
5．2．2 系统工作频率的提高
5．3 优化的有限状态机设计
5．4 按键抖动的消除方法
习题5
第6章 FPGA器件的全局时钟资源的使用
6．1 全局时钟资源的使用方法
6．2 含有CLKDLL模块的全局时钟资源调用
6．3 含有DCM模块的全局时钟资源调用
习题6
第7章 微控制器PicoBIaze介绍
7．1 PicoBlaze处理器概述
7．2 PicoBlaze处理器软件包介绍
7．3 PicoBlaze处理器结构分析
习题7
下篇 实验案例
实验一 LED循环流水灯显示
实验二 按键消抖
实验三 键控走马灯
实验四 音符演奏器
实验五 数码管循环计数器
实验六 数码管蛇形显示
实验七 数字秒表一
实验八 数字秒表二
附录1 基于BASYS的实验指导——LED循环流水灯显示
附录2 EZBoard CPLD板卡介绍
F2．1 系统概述
F2．2 套件各部分详细说明
F2．2．1 主芯片——Xilinx XC95144XL 10TQGl00C
F2．2．2 电源部分
F2．2．3 LED
F2．2．4 7段4位数码管
F2．2．5 拨码开关
F2．2．6 按键
F2．2．7 蜂鸣器
F2．2．8 扩展接口
F2．2．9 时钟电路
F2．2．10 CPLD JTAG
参考文献
编著者还有：李传志、张小平、李斌
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