FPGA硬體軟件發展及項目開發（簡體書）

序
前 言
第1章 FPGA概述
1.1 什么是FPGA
1.2 FPGA與32位處理器的比較
1.3 FPGA和ASCI的關系
1.4 FPGA的發展
1.5 代碼語言VHDL和開發工具ISE
1.6 FPGA的應用

第2章 XC3S500E和XCF04S的基本結構
2.1 XC3S500E的主要特點
2.2 內部結構總論
2.3 配置操作
2.4 芯片封裝標記
2.5 輸入輸出塊（IOB）
2.5.1 IOB內部結構
2.5.2 輸入延時功能
2.5.3 存儲單元功能
2.5.4 倍速數據傳輸
2.5.5 支持多種信號標準
2.5.6 片內差分端電阻（On_Chip Differential Termination）
2.5.7 上拉電阻和下拉電阻
2.5.8 邊沿切換速率（Slew Rate）控制和驅動強度（Drive Strength）控制
2.5.9 IOB的區（Bank）劃分和規則
2.5.10 IOB的供電
2.5.11 上電和配置過程時I/O引腳行為
2.5.12 JTAG邊界掃描功能
2.6 可配置邏輯塊（CLB）和切片（Slice）資源
2.6.1 CLB總論
2.6.2 切片總論
2.7 塊RAM（Block RAM）
2.8 專用乘法器（Dedicated Multipliers）
2.9 數字時鐘管器（DCM，Digital Clock Manager）
2.9.1 總論
2.9.2 延鎖環（Delay-Locked Loop, DLL）
2.9.3 數字頻率合成器(Digital Frequency Synthesizer，DFS)
2.9.4 相移器(Phase Shifter，PS)
2.9.5 狀態邏輯(Status Logic)
2.10 時鐘基本結構
2.11 芯片內功能單元互連(Interconnect)
2.12 配置(Coufiguration)
2.12.1 配置過程
2.12.2 配置數據大小
2.12.3 配置時鐘信號CCLK的設計要點
2.12.4 HSWAP，M[2:0]和VS[2:0]引腳線路設計要點
2.12.5 主機串口模式(Master Serial Mode)
2.12.6 其它的主機配置模式
2.12.7 從機串口模式(Slave Seral Mode)
2.12.8 JTAG模式
2.12.9 配置過程總結
2.13 Spartan-3E系列FPGA芯片引腳說明
2.13.1 引腳類型
2.13.2 三種封裝的引腳
2.14 Platform Flash PROM
2.14.1 Flash PROM的特點和對FPGA的支持
2.14.2 Flash PROM內部結構
2.14.3 PROM參與FPGA配置
2.14.4 PROM的在系統焼寫（In-system Programming）
2.14.5 PROM的指標參數和引腳

第3章 核板和外圍模塊硬件設計
3.1 最小系統和外圍器件
3.2 基于FPGA的電子產品分類
3.3 硬件系統的需求分析和項目方案
3.4 線路板集成設計工具Protel DXP簡介
3.5 核板原理圖設計
3.6 核板PCB設計
3.7 模塊Bank1_Md1（液晶和8xLED模塊）設計
3.7.1 接口模塊Bank1_Md1設計
3.7.2 8xLED模塊設計
3.7.3 RS232通信模塊設計
3.8 模塊Bank0_Md1（單數碼管模塊）設計
3.9 模塊Bank1_Md2（4連數碼管模塊）設計
3.10 并口JTAG下載器設計
3.11 模塊Bank2_Md1（輸入模塊）設計

第4章 開發環境ISE和VHDL語言
4.1 開發環境ISE
4.2 ISE安裝過程
4.2.1 注冊
4.2.2 ISE軟件下載
4.2.3 ISE安裝
4.3 ISE操作全過程
4.3.1 ISE界面介紹
4.3.2 新項目（New Project）建立
4.3.3 產生源代碼
4.3.4 源代碼綜合（Synthesize）
4.3.5 波形仿真（Simulate）
4.3.6 產生用戶約束文件
4.3.7 執行設計（Implement Design）
4.3.8 產生燒寫文件（Generaate Programming File）
4.3.9 產生PROM文件
4.3.10 燒寫
4.3.11 運行
4.4 ISE各功能模塊
4.4.1 ISE全過程總結
4.4.2 參考已有的源代碼和約束文件建立新項目
4.4.3 源代碼綜合（Synthesize-XST）
4.4.4 執行設計（Implement Design）
4.4.5 產生燒寫文件（Generate Programming File）
4.4.6 配置目標器件 （Configure Target Device）
4.5 VHDL語言
4.5.1 VHDL源代碼結構形式
4.5.2 VHDL基本定義
4.5.3 VHDL語句
4.5.4 元件模塊（Component）

第5章 項目軟件開發和源代碼解釋
5.1 簡單邏輯門電路
5.1.1 雙輸入與非電路test00_NAND
5.1.2 解碼器電路test138_deCoder_1
5.2 簡單時序電路
5.2.1 LED閃爍電路test0_LED
5.2.2 LED跑馬燈電路test8LED_HorseRun
5.2.3 帶鎖存解碼器電路test138_deCoder_2
5.2.4 同步解碼器電路test138_deCoder_3
5.2.5 串入并出同步移位寄存器電路test164_SIPO
5.2.6 單數碼管電路testLEDNumber_1
5.2.7 按鍵控制的單數碼管電路testLEDNumber_2
5.3 I/O口電路
5.3.1 4連數碼管計數器NumLEDx4_1
5.3.2 4連數碼管精密計時器NumLEDx4_2
5.3.3 4連數碼管倒計時器NumLEDx4_3
5.3.4 4連數碼管定時器NumLEDx4_4
5.4 通信電路
5.4.1 字符液晶顯示LCD1602_disp
5.4.2 UART通信發送UART_transmitter
5.4.3 UART通信接收發送UART_tranceiver
5.4.4 藍牙通信BlueTooth_1
5.4.5 基于PWM的LED亮度控制PWM_2xLED
5.4.6 雙舵機控制PWM_2xMiniServer
5.4.7 步進電機控制Step_Motor1
5.4.8 帶設置的步進電機控制Step_Motor2
5.5 DCM開發
5.5.1 數字時鐘管理器實例DCM_Test
5.6 其它項目
5.6.1 直流電機控制
5.6.2 繼電器控制
5.6.3 單片機和FPGA雙機系統
參考文獻