FPGA Verilog开发实战指南：基于Intel Cyclone IV（基础篇）

前言 硬件说明篇 第1章　初识FPGA 2 1 1　FPGA是什么 2 1 1 1　名词解释 2 1 1 2　FPGA发展历程 2 1 2　FPGA的技术优势 7 1 3　FPGA的应用方向 9 第2章　硬件开发平台详解 15 2 1　开发板简介 15 2 2　国内外FPGA产业现状 19 2 3　选择Cyclone IV的理由 20 2 4　Cyclone系列FPGA芯片的命名方法 23 2 5　FPGA内部硬件结构简介 24 2 6　FPGA内部硬件结构与代码的关系 33 2 6 1　I/O的映射 34 2 6 2　组合逻辑映射 43 2 6 3　时序逻辑映射 45 2 6 4　指定PLL的映射位置 56 软件安装篇 第3章　Quartus软件和USB-Blaster驱动安装 66 3 1　Quartus II_13 0软件的安装 66 3 2　添加器件库 72 3 3　USB-Blaster驱动器的安装 76 第4章　ModelSim软件安装 80 第5章　Visio和Notepad++软件安装 87 5 1　Visio软件的安装 87 5 2　Notepad++软件的安装 93 第6章　实现Quartus和ModelSim、Notepad++软件关联 99 6 1　Quartus II_13 0和ModelSim_10 5se软件的关联 99 6 2　Quartus II_13 0和Notepad++软件的关联 101 基础入门篇 第7章　初识Verilog HDL 106 7 1　为什么选择用Verilog HDL开发FPGA 106 7 1 1　Verilog HDL和VHDL的比较 106 7 1 2　Verilog HDL和C语言的比较 107 7 2　Verilog HDL语言的基础语法 107 7 2 1　标识符 107 7 2 2　逻辑值 108 7 2 3　常量 108 7 2 4　变量 109 7 2 5　参数 109 7 2 6　赋值语句 110 7 2 7　注释 110 7 2 8　关系运算符 111 7 2 9　归约运算符、按位运算符和逻辑运算符 111 7 2 10　移位运算符 112 7 2 11　条件运算符 112 7 2 12　优先级 112 7 2 13　位拼接运算符 113 7 2 14　if-else与case 113 7 2 15　inout双向端口 115 7 2 16　Verilog语言中的系统任务和系统函数 116 7 3　章末总结 123 第8章　点亮LED灯 124 8 1　正确的设计流程 124 8 2　工程文件夹的管理 124 8 3　一个完整的设计过程 126 8 3 1　功能简介 126 8 3 2　硬件资源 126 8 3 3　新建一个Visio文件及其配置 127 8 3 4　模块和端口信号划分 130 8 3 5　波形设计 131 8 3 6　新建工程 133 8 3 7　RTL代码的编写 140 8 3 8　代码的分析和综合 143 8 3 9　查看RTL视图 144 8 3 10　Testbench的原理 145 8 3 11　Testbench代码的编写 147 8 3 12　仿真设置 151 8 3 13　设置NativeLink 153 8 3 14　打开ModelSim观察波形 155 8 3 15　仿真波形分析 162 8 3 16　引脚约束 162 8 3 17　全编译 165 8 3 18　通过JTAG将网表下载到开发板 168 8 3 19　未使用引脚的默认设置 172 8 3 20　程序的固化 174 8 4　章末总结 185 第9章　简单组合逻辑 186 9 1　理论学习 186 9 1 1　多路选择器 186 9 1 2　译码器 186 9 1 3　半加器 187 9 2　实战演练—多路选择器 187 9 2 1　实验目标 187 9 2 2　硬件资源 187 9 2 3　程序设计 188 9 3　实战演练—译码器 198 9 3 1　实验目标 198 9 3 2　程序设计 198 9 4　实战演练—半加器 205 9 4 1　实验目标 205 9 4 2　硬件资源 205 9 4 3　程序设计 206 9 5　章末总结 211 第10章　层次化设计 213 10 1　理论学习 213 10 2　实战演练 215 10 2 1　实验目标 215 10 2 2　硬件资源 215 10 2 3　程序设计 215 10 3　章末总结 225 第11章　避免Latch的产生 226 11 1　Latch是什么 226 11 2　Latch的危害 226 11 3　几种产生Latch的情况 226 11 4　章末总结 232 第12章　时序逻辑的开始——寄存器 234 12 1　理论学习 234 12 2　实战演练 234 12 2 1　实验目标 234 12 2 2　硬件资源 235 12 2 3　程序设计 236 12 3　章末总结 243 第13章　阻塞赋值与非阻塞赋值 245 13 1　理论学习 245 13 2　阻塞赋值 246 13 3　非阻塞赋值 248 13 4　章末总结 251 第14章　计数器 252 14 1　理论学习 252 14 2　实战演练 252 14 2 1　实验目标 252 14 2 2　硬件资源 252 14 2 3　程序设计 253 14 3　章末总结 262 第15章　分频器 263 15 1　理论学习 263 15 2　实战演练一 263 15 2 1　实验目标 263 15 2 2　硬件资源 264 15 2 3　程序设计 264 15 3　实战演练二 270 15 3 1　实验目标 270 15 3 2　硬件资源 271 15 3 3　程序设计 271 15 4　章末总结 278 第16章　按键消抖模块的设计与验证 279 16 1　理论学习 279 16 1 1　硬件消抖 280 16 1