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第一部分　基础普及3

笔记1 初识FPGA3

一、关于FPGA的一些基本概念3

二、关于FPGA的基本结构4

笔记2　应用领域6

一、逻辑粘合与实时控制6

二、信号处理与协议实现7

三、片上系统7

笔记3　开发流程9

一、需求分析到模块划分10

二、设计输入到综合优化10

三、实现到时序收敛11

四、仿真测试到板级调试11

第二部分　设计技巧17

笔记4　基本语法17

一、可综合的Verilog语法子集17

二、if…else与case语句分析18

三、Verilog代码优化之for语句27

四、inout用法浅析30

五、从Technology Map Viewer看4输入LUT30

六、关于注释32

七、解读Verilog代码的一点经验33

笔记5　漫谈状态机设计34

一、状态机的基本概念34

二、三种不同状态机写法35

笔记6　复位设计43

一、异步复位与同步复位43

二、复位与亚稳态45

三、异步复位、同步释放46

四、PLL配置后的复位设计47

笔记7 FPGA重要设计思想及工程应用50

一、速度和面积互换原则50

二、乒乓操作及串／并转换设计51

三、流水线设计52

四、逻辑复制与模块复用54

五、模块化设计55

六、时钟设计技巧59

笔记8　基于FPGA的跨时钟域信号处理62

一、同步设计思想63

二、单向控制信号检测67

三、专用握手信号69

四、搞定亚稳态72

五、借助于存储器76

笔记9　经验点滴79

一、复用引脚，陷阱多多79

二、被综合掉的寄存器80

三、Cyclone器件全局时钟尽在掌控81

四、M4K使用率85

第三部分 仿真测试89

笔记10 简单的Testbench设计89

一、Testbench的基本概念89

二、简单Testbench的搭建90

笔记11 Testbench书写技巧93

一、封装有用的子程序93

二、关于变量的定义95

三、HDL的并行性96

四、结构化Testbench96

五、读／写紊乱状态102

六、防止同时调用task104

笔记12 测试用例设计106

一、模拟串口自收发通信106

二、乘法器全覆盖测试111

三、可重用MCU读／写设计115

第四部分 时序分析121

笔记13 时序分析基础121

一、静态时序分析的概念121

二、时钟相关概念122

三、数据传输路径分析124

笔记14　基于ISE的时序约束126

一、全局约束126

二、分组与OFFSET约束133

三、特定路径约束138

四、达到时序收敛140

笔记15　基于TimeQuest的时序分析143

一、从Technology Map Viewer分析Clock Setup Slack143

二、基于TimeQuest的reg2reg之Th分析145

三、深入剖析I/O约束147

四、添加时序例外153

五、多周期约束的基本用法155

六、Quartus Ⅱ流水线均衡负载设置实例158

七、读SRAM时序约束分析165

八、源同步接口的时序模型167

九、recovery时序优化一例172

十、基于Chip Planner的时序优化一例177

第五部分　基础实验185

笔记16　基于EPM240的入门实验185

一、学习板简介185

二、分频计数实验188

三、按键消抖实验189

四、Johnson计数器实验193

五、数码管显示实验194

六、乘法器设计实验197

七、VGA接口实验199

八、串口通信实验200

九、PS/2键盘解码实验202

十、I2C通信实验205

十一、SRAM读／写实验207

十二、MAX Ⅱ内部振荡时钟使用实例209

十三、MAX Ⅱ的UFM模块使用实例212

十四、Quartus Ⅱ调用ModelSim仿真实例216

笔记17 基于EP1C3的进阶实验222

一、开发板简介222

二、AS和JTAG配置方式225

三、基于74HC595的数码管实验230

四、PLL配置仿真实验232

五、基于FIFO的串口发送机设计239

六、VGA字符显示实验241

七、基于M4K块配置ROM的字符数据存储VGA显示实验244

八、基于M4K块的单口RAM配置仿真实验247

九、基于M4K块的移位寄存器配置仿真实验249

十、基于SDRAM读／写的串口调试实验251

第六部分 项目应用259

笔记18 DIY逻辑分析仪259

一、背景介绍259

二、功能需求及模块划分260

三、数据采集、触发及存储263

四、基于VGA的显示界面设计265

笔记19 DIY数码相框268

一、背景介绍268

二、功能需求及模块划分269

三、SPI接口控制272

四、SD卡数据存储结构与FAT16文件系统274

五、SD卡初始化及读操作284

六、SDRAM控制器设计287

七、BMP格式图片显示288

第七部分 网络杂文299

笔记20 Xilinx网站资源导航299

一、Xilinx软件介绍300

二、软件版本和软件更新301

三、软件教程303

四、硬件资料305

五、参考资源306

六、问题解决306

七、总结307

笔记21 苦练基本功308

一、datasheet要看原版308

二、开发工具要熟练309

三、焊接功底要扎实309

四、不要厌烦写文档310

笔记22 永远忠于年轻时的梦想313

参考文献316