社会学 类型
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141千字 字数
2025-08-01 发行日期
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主编推荐语

本书旨在帮助读者掌握FPGA设计的基本技巧和操作方式。

内容简介

现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）是一种以数字电路为核心的集成芯片，它属于可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）的范畴。FPGA凭借卓越的灵活性、可重构性以及在众多应用领域的广泛应用，在现代电子系统中日益重要。

本书共8章，内容包括Verilog HDL基础语法、FPGA在驱动LED显示效果中的应用、PWM信号发生器的设计、蜂鸣器的驱动技术、七段数码管的显示技术、温度传感器数据的读取、串口调试系统的构建、LCD OLED显示模组的驱动以及电压计的实现等实用技能。书中特别强调模块化设计方法和功能仿真在FPGA设计过程中的关键作用，并以小脚丫MAX10核心板为例，对所有程序进行验证。

目录

  • 版权信息
  • 内容提要
  • 序
  • 前言
  • 资源与支持
  • 第1章 Verilog HDL语法简介
  • 1.1 Verilog HDL中基本的模块结构
  • 1.2 Verilog HDL基础语法
  • 1.2.1 注释
  • 1.2.2 变量和数据类型
  • 1.2.3 进程和语句
  • 1.2.4 赋值
  • 1.2.5 预编译指令
  • 1.3 Verilog-2005标准改进说明
  • 1.3.1 端口声明“三合一”
  • 1.3.2 敏感变量列表描述方式的改进
  • 1.3.3 矢量位选择方式的改进
  • 1.3.4 parameter声明和值传递方式的改进
  • 1.3.5 generate语句的使用
  • 1.3.6 矢量化方式例化模块
  • 1.4 基础功能单元的Verilog HDL建模
  • 1.4.1 同步器
  • 1.4.2 沿检测器
  • 1.4.3 扩展器
  • 1.4.4 任意时钟域之间的沿同步器
  • 1.4.5 序列检测器
  • 1.4.6 去抖处理
  • 1.5 小结
  • 第2章 PWM控制LED灯效
  • 2.1 LED概述
  • 2.2 LED常见灯效说明
  • 2.2.1 常亮、常灭
  • 2.2.2 流水灯/跑马灯
  • 2.2.3 闪烁
  • 2.3 脉宽调制概述
  • 2.4 LED灯效演示操作环境
  • 2.4.1 硬件环境
  • 2.4.2 软件开发环境
  • 2.5 LED常亮
  • 2.5.1 LED常亮工程
  • 2.5.2 Quartus的操作
  • 2.6 时钟源的选择和使用
  • 2.6.1 MAX10内置振荡器的使用
  • 2.6.2 实现流水灯效果
  • 2.6.3 用板载高精度晶振作为时钟源
  • 2.6.4 高手进阶：FPGA IP使用方法
  • 2.7 LED高级灯效控制设计
  • 2.7.1 LED闪烁效果的实现
  • 2.7.2 LED亮度调节的实现
  • 2.7.3 实现呼吸灯效果
  • 2.7.4 高手进阶：模块化设计方法
  • 2.8 PWM模块的应用
  • 2.9 Quartus常见问题说明
  • 2.9.1 【Pin Planner】窗口中没有列出端口信号
  • 2.9.2 工程编译、分析不通过
  • 2.10 小结
  • 第3章 PWM控制蜂鸣器
  • 3.1 声音和国际标准音高
  • 3.2 蜂鸣器及其控制概述
  • 3.3 蜂鸣器循环播放
  • 3.3.1 节拍的控制
  • 3.3.2 占空比的设置
  • 3.3.3 设计框图说明
  • 3.3.4 模块设计说明
  • 3.4 高手进阶：模块的仿真
  • 3.4.1 规格定义：设定仿真目标
  • 3.4.2 仿真平台设计
  • 3.4.3 仿真运行与结果检查
  • 3.5 高手进阶：用状态机设计任意占空比的PWM信号产生模块
  • 3.5.1 规格定义
  • 3.5.2 方案设计
  • 3.5.3 详细设计
  • 3.5.4 模块功能仿真
  • 3.6 小结
  • 第4章 驱动七段数码管
  • 4.1 数码管简介
  • 4.2 字库
  • 4.3 BCD码
  • 4.3.1 二进制数转换为8421BCD码的算法说明
  • 4.3.2 小数部分转换为8421BCD码
  • 4.4 七段数码管驱动模块设计
  • 4.4.1 字库模块设计
  • 4.4.2 二进制数转换为8421BCD码的模块设计
  • 4.4.3 子系统顶层模块设计
  • 4.5 硬件系统验证
  • 4.6 高手进阶：设计优化
  • 4.7 小结
  • 第5章 单总线温度传感器
  • 5.1 单总线概述
  • 5.2 温度传感器DS18B20概述
  • 5.3 温度传感器DS18B20驱动设计
  • 5.3.1 DS18B20操作流程说明
  • 5.3.2 DS18B20操作流程层次化分解
  • 5.3.3 DS18B20驱动子系统的层次化模块设计
  • 5.4 数字温度计系统设计
  • 5.4.1 双向管脚的建模
  • 5.4.2 温度计的七段数码管驱动建模
  • 5.4.3 数字温度计的系统验证
  • 5.5 高手进阶
  • 5.5.1 设计优化
  • 5.5.2 用状态机实现物理层处理
  • 5.5.3 FPGA管脚结构分析
  • 5.6 小结
  • 第6章 UART串口
  • 6.1 串口简介
  • 6.2 串口调试系统设计
  • 6.2.1 系统设计
  • 6.2.2 系统设计优化
  • 6.2.3 串口驱动子系统设计
  • 6.2.4 七段数码管驱动模块
  • 6.2.5 DS18B20驱动模块
  • 6.2.6 串口调试系统顶层模块设计
  • 6.3 串口调试注意事项
  • 6.4 高手进阶
  • 6.5 小结
  • 第7章 用FPGA点亮显示屏
  • 7.1 SPI简介
  • 7.2 OLED屏简介
  • 7.2.1 SPI显示驱动芯片SSD1306
  • 7.2.2 显示模组的操作
  • 7.2.3 SSD1306的外部接口
  • 7.3 ZJY091S模组显示驱动模块设计
  • 7.3.1 字库
  • 7.3.2 OLED模块驱动层次设计
  • 7.4 高手进阶
  • 7.5 小结
  • 第8章 ADC和DAC
  • 8.1 ADC和DAC简介
  • 8.2 电压计的设计实现
  • 8.2.1 ADS7868数字转换结果读取
  • 8.2.2 七段数码管驱动模块
  • 8.2.3 电压计顶层模块设计
  • 8.3 高手进阶
  • 8.4 小结
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出版方

人民邮电出版社

人民邮电出版社是工业和信息化部主管的大型专业出版社，成立于1953年10月1日。人民邮电出版社坚持“立足信息产业、面向现代社会、传播科学知识、服务科教兴国”，致力于通信、计算机、电子技术、教材、少儿、经管、摄影、集邮、旅游、心理学等领域的专业图书出版。