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基于FPGA的数字系统研究与设计


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基于FPGA的数字系统研究与设计
  • 书号：9787030382931
    作者：杨军，余江
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：
    字数：
    语种：zh-Hans
  • 出版社：
    出版时间：
  • 所属分类：
  • 定价： ￥99.00元
    售价： ￥99.00元
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本书主要介绍基于FPGA数字系统的设计原理、开发方法和仿真测试过程，并通过工程实例分析FPGA实现过程中的技术细节。在基础知识部分，主要介绍了开发语言和项目开发环境；在应用实例部分，分别详细地讲解了5个FPGA实例的设计方法和具体步骤，涉及OFDM系统基带传输、超声波测距系统、云存储架构等，由浅入深，力求使读者在较短的时间内掌握FPGA数字系统的设计过程。书中硬件和软件设计分别采用了硬件描述性语言和C语言，读者需要具有一定的编程开发基础。
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    前言
    第1章 概述1
    1.1CPLD/FPGA简介1
    1.1.1CPLD/FPGA的结构与工作原理1
    1.1.2CPLD/FPGA的发展趋势7
    1.2CPLD/FPGA产品概述8
    1.2.1Lattice公司的CPLD器件系列8
    1.2.2Xilinx公司的CPLD/FPGA器件系列10
    1.2.3Altera的CPLD/FPGA器件系列12
    1.2.4Altera公司的FPGA配置方式与配置器件16
    第2章 项目开发环境介绍18
    2.1软件平台18
    2.1.1硬件开发工具QuartusII12.018
    2.1.2ModelSim仿真工具23
    2.1.3NiosIIIDE8.0集成开发环境27
    2.1.4Eclipse集成开发环境32
    2.1.5数值计算与仿真测试工具MATLAB32
    2.2硬件平台35
    2.2.1DE2平台简介35
    2.2.2DE2原理37
    2.2.3DE2平台的开发环境41
    2.2.4DE2开发板测试说明42
    第3章 SOPC系统设计分析45
    3.1SOPC技术简介45
    3.1.1SOPC技术的主要特点45
    3.1.2SOPC技术实现方式46
    3.1.3SOPC系统的开发流程48
    3.2NiosII概述48
    3.2.1NiosII嵌入式处理器48
    3.2.2NiosII处理器的特性49
    3.3基于SOPC的NiosII处理器设计50
    3.3.1SOPCBuilder功能51
    3.3.2SOPCBuilder组成52
    3.3.3SOPCBuilder组件57
    3.4SOPC设计讲解59
    3.4.1硬件部分设计59
    3.4.2软件部分设计74
    第4章 基于FPGA的OFDM系统基带数据传输部分的设计与实现82
    4.1实例介绍82
    4.2设计思路与原理83
    4.2.1OFDM技术简介83
    4.2.2OFDM系统基本原理87
    4.2.3FFT算法原理96
    4.2.4OFDM系统整体设计118
    4.3硬件设计119
    4.3.1逻辑模块设计119
    4.3.2详细设计132
    4.3.3OFDM系统的仿真及验证145
    4.4实例总结146
    第5章 一种基于FPGA的超声波测距系统的设计与实现147
    5.1实例介绍147
    5.2设计思路与原理147
    5.2.1超声波测距原理简介147
    5.2.2HC-SR04模块简介149
    5.2.3超声波传感器工作原理152
    5.2.4FFT算法原理153
    5.2.52D-FFT简介157
    5.2.6系统总体结构157
    5.3硬件设计158
    5.3.1时序发生器模块158
    5.3.2回波识别模块159
    5.3.3双核FFT计算模块161
    5.3.4波形发生器模块163
    5.3.5高速计数器模块163
    5.4系统综合与测试164
    5.5实例总结166
    第6章 基于FPGA的云存储架构的设计与实现167
    6.1实例介绍167
    6.2设计思路与原理168
    6.2.1云存储通信原理169
    6.2.2FPGA集群技术的原理170
    6.2.3基于FPGA分布式存储的原理171
    6.3详细设计173
    6.3.1云存储架构设计173
    6.3.2云存储模块设计与集成179
    6.3.3云存储架构交互软件184
    6.4系统综合与仿真测试187
    6.4.1FPGA模块测试188
    6.4.2系统整体测试191
    6.5实例总结194
    第7章 基于FPGA的实时加/解密系统的设计与实现196
    7.1实例介绍196
    7.2设计思路与原理197
    7.2.1AES算法简介197
    7.2.2AES加/解密流程197
    7.2.3系统整体结构203
    7.3硬件设计204
    7.3.1AESIP核设计204
    7.3.2SOPC系统的创建234
    7.4软件设计与综合测试245
    7.4.1软件设计245
    7.4.2系统综合与仿真测试253
    7.5实例总结257
    第8章 基于FPGA的蓝牙智能小车的设计与实现258
    8.1实例介绍258
    8.2设计思路与原理259
    8.2.1控制平台和设计语言简介259
    8.2.2蓝牙通信技术介绍261
    8.2.3系统整体结构264
    8.3硬件设计266
    8.3.1电机驱动模块的设计266
    8.3.2超声波测距模块的设计270
    8.3.3蓝牙模块的设计274
    8.4软件设计与综合测试284
    8.4.1软件设计284
    8.4.2系统综合与仿真测试289
    8.5实例总结291
    附录DE2平台上EP2C35F672的引脚分配表292
    参考文献296
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