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| 編輯推薦： |
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本书以现代电子技术的基本知识、基本理论为主线，将电子技术的基本理论与工程技术应用有机融合。
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| 內容簡介： |
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本书从基础到应用，全面介绍了FPGA的开发应用知识，包括FPGA开发简介、Verilog HDL硬件描述语言、Quartus Prime设计开发环境、基本电路的Verilog HDL设计、仿真测试、基于ip核的设计、人机交互接口设计、数字信号处理、密码算法设计、基于Nios的SOPC系统开发共10章的内容，配合具体的例子进行阐述，提供完整的设计源程序，力求简明易懂。 本书可作为高等学校自动化、电子信息、计算机等的本科生教材，也可供从事电子设计的工程技术人员参考。
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| 關於作者： |
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李莉 北京电子科技学院副教授，长期从事EDA技术及可编程逻辑器件的研究与教学工作，“EDA技术”北京市精品课程主讲教师，主编教材获北京市优质教材课件奖。
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| 目錄：
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第1章FPGA开发简介
1.1可编程逻辑器件概述
1.2FPGA芯片
1.2.1FPGA框架结构
1.2.2Intel FPGA
1.3FPGA开发工具
1.4基于FPGA的开发流程
1.4.1FPGA设计方法概论
1.4.2典型FPGA开发流程
1.4.3FPGA的配置
1.4.4基于FPGA的SoC设计方法
第2章Verilog HDL硬件描述语言
2.1程序基本结构
2.2Verilog HDL 数据类型
2.2.1常量
2.2.2net型变量
2.2.3variable型变量
2.3Verilog HDL 运算符
2.4Verilog HDL 描述语句
2.4.1赋值语句
2.4.2条件语句
2.4.3结构说明语句
2.4.4循环控制语句
2.4.5生成语句
2.5语句的顺序执行与并行执行
2.6元件例化
2.7内置基本门
2.8Verilog语言模块描述方式
第3章Quartus Prime设计开发环境
3.1Quartus Prime概述
3.2Quartus Prime设计流程
3.2.1设计输入
3.2.2设计处理
3.2.3波形仿真
3.2.4器件编程
3.3嵌入式逻辑分析仪使用
第4章基本电路的HDL设计
4.1优先编码器
4.2译码器
4.3数据选择器
4.4运算电路的设计
4.5时钟信号
4.6锁存器和触发器
4.6.1锁存器
4.6.2触发器
4.7同步、异步控制信号
4.8同步电路的设计原则
4.9计数器
4.10分频器
4.11寄存器
4.11.1寄存器
4.11.2移位寄存器
4.11.3串并转换电路
4.11.4m序列产生器
4.12有限状态机
4.13动态扫描电路
第5章仿真测试文件
5.1测试文件结构
5.2`timescale指令
5.3initial语句
5.4always语句
5.5系统函数
第6章基于IP的设计
6.1IP核
6.2触发器IP核的Verilog HDL设计应用
6.3存储器IP核的Verilog HDL设计应用
6.4锁相环IP核的Verilog HDL设计应用
6.5滤波器IP核的Verilog HDL设计应用
6.6时钟优化IP
第7章人机交互接口设计
7.1键盘扫描电路的Verilog HDL设计
7.1.1设计原理
7.1.2设计实现
7.1.3综合仿真
7.2液晶驱动电路的Verilog HDL设计
7.2.1设计原理
7.2.2设计实现
7.2.3综合仿真
7.3UART串行接口电路的Verilog HDL设计
7.3.1设计原理
7.3.2设计实现
7.3.3综合仿真
第8章数字信号处理电路设计
8.1CRC校验电路的Verilog HDL设计
8.1.1工作原理
8.1.2设计实现
8.1.3综合仿真
8.2汉明纠错码电路的Verilog HDL设计
8.2.1工作原理
8.2.2设计实现
8.2.3综合仿真
8.3滤波电路的Verilog HDL设计
8.3.1工作原理
8.3.2设计实现
8.3.3综合仿真
8.4HDB3基带信号编译码电路的Verilog HDL设计
8.4.1工作原理
8.4.2设计实现
8.4.3综合仿真
第9章密码算法设计
9.1SM4分组密码算法的Verilog HDL设计
9.1.1SM4算法原理
9.1.2设计实现
9.1.3仿真验证
9.2ZUC序列密码算法的Verilog HDL设计
9.2.1ZUC算法原理
9.2.2设计实现
9.2.3仿真验证
9.3SM3密码杂凑算法的Verilog HDL设计
9.3.1SM3算法原理
9.3.2设计实现
9.3.3仿真验证
第10章基于Nios Ⅱ的SOPC系统开发
10.1简介
10.1.1SOPC技术
10.1.2Nios Ⅱ嵌入式处理器
10.1.3Qsys开发工具
10.2SOPC硬件开发
10.2.1启动Qsys
10.2.2添加Nios Ⅱ及外设IP组件
10.2.3集成Nios Ⅱ系统至Quartus Prime
10.3SOPC软件系统开发
10.3.1创建Nios Ⅱ工程
10.3.2设置工程的系统属性
10.3.3程序编写及编译
10.3.4代码调试及运行
附录Verilog HDL保留字
参考文献
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| 內容試閱：
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现场可编程门阵列(FPGA)的出现是超大规模集成电路(VLSI)技术和计算机辅助设计(CAD)技术发展的结果，基于FPGA的设计方法是电子设计领域的一大变革。不同于传统的电子设计方法，基于FPGA的现代电子设计方法采用自顶向下的设计方法，使设计师们可以把更多的精力和时间放在电路方案的设计上，在很大程度上提高了电子产品上市的速度； FPGA的可编程性，使得在不改变硬件电路设计的前提下，产品性能的提升成为可能； 硬件软件化，以及不断增长的可编程门阵列的规模，使得产品在小型化的同时，可靠性也得以不断提升。近年来，IP核的广泛使用，特别是嵌入式处理器IP核的使用，使得FPGA的市场占有量大大增加。因此，对于广大的电子设计人员和电子工程专业的学生来说，掌握基于FPGA的开发技术是非常必要的。
参与本书编写的教师多年从事EDA课程的教学和相关科研工作，作者在书中总结了许多教学和科研经验。全书系统地介绍了FPGA的开发技术，内容涵盖FPGA可编程逻辑器件的基本知识以及相关软件的使用方法，可编程逻辑器件的硬件描述语言，以及基于FPGA的电路设计，着重讲述了FPGA电路设计的方法和技巧，并给出了设计实例。
本书共分10章。第1章分析了FPGA开发的基本设计方法和设计流程，并以Intel公司的FPGA芯片为例，介绍了可编程逻辑器件的结构特点。第2章介绍了目前流行的可编程逻辑器件的硬件描述语言——Verilog HDL。第3章以Quartus Prime 16.0为例，介绍了可编程逻辑器件开发软件的安装和使用方法。第4章介绍了基本电路的HDL设计，讲解了FPGA设计中时需要注意的一些基本问题。第5章介绍了仿真测试文件的相关内容。第6章介绍了基于IP核的设计方法。第7章以键盘扫描电路和液晶驱动电路设计为例介绍了人机交互接口的设计。第8章介绍了几种基本的数字信号处理电路的HDL设计。密码算法的设计实现是FPGA在信息安全设计领域的一个重要应用，因此本书的第9章以分组密码、序列密码以及密码杂凑算法为例，给出了3个典型国产密码算法的FPGA实现的实例。第10章介绍了基于Nios Ⅱ的SOPC系统开发的流程和设计方法。
书中第6~10章的设计程序可以在清华大学出版社网站下载。
全书由李莉组织编写并统稿。本书第1、3、5、6、8章以及附录部分由李莉编写，第2、4、7章由李莉和李雪梅共同编写，第9、10章由董秀则和李莉共同编写。北京电子科技学院路而红教授认真审阅了全书，并提出了许多宝贵的建议和意见。硕士研究生陈心宇、李泽群参与了本书相关程序的调试工作。借此机会也向所有关心、支持和帮助过本书编写、修改、出版、发行的老师和朋友们致以诚挚的谢意。
由于作者水平有限，书中难免有不妥之处，欢迎各位读者批评和指正。
编者
2022年6月于北京
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