手把手教你学FPGA设计:基于大道至简的至简设计法 PDF 扫描版

《手把手教你学FPGA设计:基于大道至简的至简设计法》介绍利用硬件描述语言设计数字系统的方法，提出计数器、状态机、FIFO的三大架构，采用理论与实践相结合方式，详细介绍各个架构的实现步骤——“八步法”，并配以相应的项目练习

目录

• 第一篇模块设计 1
• 第一章模块 2
• §1.1 模块结构 2
• §1.2 模块三大架构 4
• 1.2.1 计数器架构 4
• 1.2.2 状态机架构 4
• 1.2.3 FIFO架构 4
• 第二章计数器架构 5
• §2.1 计数器架构八步法 5
• 2.1.1 概述 5
• 2.1.2 第一步：明确功能 8
• 2.1.3 第二步：功能波形 8
• 2.1.4 第三步：计数结构 8
• 2.1.5 第四步：加一结束条件 9
• 2.1.6 第五步：定义特殊点 10
• 2.1.7 第六步：完整性检查 11
• 2.1.8 第七步：计数器代码 12
• 2.1.9 第八步：功能代码 12
• 2.1.10总结 13
• §2.2 项目实践 14
• 2.2.1 项目一：PWM流水灯 14
• 2.2.2 项目二：UART接口 19
• 2.2.3 项目三：VGA接口 30
• 2.2.4 项目四：SCCB(IIC)接口 37
• 第三章状态机架构 47
• §3.1 状态机架构八步法 47
• 3.1.1 概述 47
• 3.1.2 第一步：明确功能 50
• 3.1.3 第二步：输出分析 50
• 3.1.4 第三步：状态合并 51
• 3.1.5 第四步：状态转移 52
• 3.1.6 第五步：转移条件 53
• 3.1.7 第六步：完整性检查 54
• 3.1.8 第七步：状态机代码 55
• 3.1.9 第八步：功能代码 58
• 3.1.10总结 58
• §3.2 项目实践 59
• 3.2.1 项目一：简易包文类型识别器 59
• 3.2.2 项目二：SPI接口 67
• 3.2.3 项目三：SDRAM接口 76
• 第四章FIFO架构 95
• §4.1 FIFO架构八步法 95
• 4.1.1 概述 95
• 4.1.2 第一步确认FIFO架构 104
• 4.1.3 第二步读状态 105
• 4.1.4 第三步读状态启动和结束条件 106
• 4.1.5 第四步信息FIFO读清条件 106
• 4.1.6 第五步生成FIFO IP核 107
• 4.1.7 第六步其他信号产生条件 107
• 4.1.8 第七步FIFO代码 107
• 4.1.9 第八步其他信号代码 108
• 4.1.10 总结 109
• §4.2 FIFO项目实践 110
• 4.2.1 项目一：包文汇聚模块 110
• 4.2.2 项目二：以太网切包模块 114
• 4.2.3 项目三：UDP打包模块 120
• 第二篇模块划分 132
• 第五章模块划分核心知识 133
• §5.1 模块划分概述 133
• 5.1.1 模块划分原则 133
• 5.1.2 模块划分端口规范 133
• §5.2 模块划分过程 134
• 5.2.1 模块划分思路 134
• 5.2.2 模块的端口及模块之间数据流向 136
• 第六章模块划分常用架构 138
• §6.1 直接交互架构 138
• §6.2 无缓存rdy交互架构 138
• §6.3 有缓存rdy交互架构 139
• §6.4 请求应答交互架构 139
• §6.5 外设交互架构 140
• §6.6 项目实践 141
• 6.6.1 项目一：AT93C46的存储与读取 141
• 6.6.2 项目二：温度采集与显示 143
• 6.6.3 项目三：OV7670图像采集 145
• 第三篇项目实践 148
• 第七章基于FPGA的温度监控系统 149
• §7.1 背景介绍 149
• §7.2 项目要求 149
• §7.3 基本原理 151
• 7.3.1 PC端（串口调试助手） 151
• 7.3.2 温度传感器DS18B20 152
• 7.3.3 数码管显示 154
• 7.3.4 蜂鸣器 155
• §7.4 设计方案 155
• §7.5 FPGA 设计实现 159
• 7.5.1 硬件 159
• 7.5.2 verilog代码设计 160
• §7.6 功能仿真 187
• §7.7 板级调试 192
• §7.8 总结 192
• 第八章基于FPGA的图像边缘检测系统 193
• §8.1 背景介绍 193
• §8.2 设计要求 193
• §8.3 基本原理 193
• 8.3.1 PLL 193
• 8.3.2 OV7670配置与采集 197
• 8.3.3 灰度转换 198
• 8.3.4 高斯滤波器 200
• 8.3.5 SOBEL边缘检测原理 201
• 8.3.6 乒乓操作原理 202
• §8.4 设计方案 203
• §8.5 FPGA设计实现 205
• 8.5.1 硬件 205
• 8.5.2 verilog代码设计 206
• §8.6 功能仿真 234
• §8.7 板级调试 242
• §8.8 总结 242