【详细目录】

第1章　集成电路与可编程逻辑器件　1
1.1　集成门电路基础知识　1
1.1.1　TTL与MOS门电路概述　1
1.1.2　TTL门电路　3
1.1.3　MOS逻辑门电路　6
1.2　集成电路芯片基础知识　7
1.2.1　集成电路芯片数据手册获取　7
1.2.2　集成电路芯片识别　8
1.2.3　集成电路芯片封装及参数　9
1.2.4　芯片工作条件　10
1.2.5　芯片开关特性　11
1.3　可编程逻辑器件　12

第2章　紫光同创可编程逻辑器件　14
2.1　紫光同创可编程逻辑器件主要产品　14
2.1.1　Logos系列FPGA　14
2.1.2　Logos2系列FPGA　16
2.1.3　Titan2系列FPGA　18
2.1.4　Compact系列CPLD　19
2.2　可配置逻辑模块　21
2.2.1　CLM结构简介　21
2.2.2　LUT5A和LUT5S的工作模式　24
2.2.3　CLM寄存器的工作模式　24
2.3　专用RAM（DRM）　24
2.4　模数转换器　26
2.5　输入输出接口　26
2.5.1　输入输出块　27
2.5.2　I/O BANK 电压　27
2.5.3　I/O BUFFER　28
2.5.4　终端匹配电阻　29
2.5.5　支持的I/O标准　30
2.5.6　I/O电源电压　33
2.5.7　BUS KEEPER特性　34
2.5.8　输入缓冲器分类　34
2.5.9　缓冲器的参考电压　34
2.5.10　可编程输出驱动能力　35
2.5.11　输出模式控制　36
2.5.12　可编程摆率　36
2.5.13　I/O的上电和配置　36
2.5.14　I/O BUFFER的GTP原型　37
2.6　FPGA算术处理单元　37
2.6.1　APM结构　37
2.6.2　APM工作模式　38
2.7　FPGA时钟资源　40
2.7.1　时钟输入　41
2.7.2　全局时钟　42
2.7.3　区域时钟　44
2.7.4　I/O时钟　45
2.8　FPGA配置　48
2.8.1　配置模式　48
2.8.2　SPI Flash支持的型号　50
2.8.3　下载配置　51
2.9　高速串行收发器　54
2.10　FPGA的内核模块　54
2.11　紫光同创可编程逻辑器件下载器　54

第3章　紫光同创FPGA开发软件PDS　56
3.1　PDS下载与安装　56
3.1.1　PDS下载与License申请　56
3.1.2　PDS软件安装　58
3.1.3　PDS License设置　61
3.2　PDS快速入门　63
3.2.1　新建工程　63
3.2.2　编译　70
3.2.3　添加约束　70
3.2.4　综合　73
3.2.5　器件映射　73
3.2.6　布局布线　73
3.2.7　生成比特流文件　74
3.2.8　下载比特流文件　74
3.3　PDS与ModelSim联合仿真　78
3.3.1　ModelSim的安装与设置　78
3.3.2　编译仿真库　78
3.3.3　添加仿真文件　79
3.3.4　查看仿真结果　81

第4章　Verilog HDL基础知识　83
4.1　HDL概述　83
4.2　Verilog HDL程序结构　84
4.3　Verilog基本语法　87
4.3.1　数值表示　87
4.3.2　关键词、标识符与注释　88
4.4　信号类型　89
4.4.1　线网类型　89
4.4.2　寄存器类型　89
4.4.3　存储器类型　89
4.4.4　仿真型变量　90
4.5　运算操作符　90
4.6　赋值语句与语句块　92
4.6.1　赋值语句　92
4.6.2　顺序块与并行块　93
4.6.3　条件语句　94
4.6.4　分支选择语句　95
4.6.5　循环语句　96
4.7　结构语句　97
4.7.1　always语句　97
4.7.2　function语句　98
4.7.3　task语句　99
4.8　电路模块功能的描述方法　100
4.8.1　结构描述法　100
4.8.2　行为描述法　101
4.8.3　数据流描述法　101
4.8.4　混合描述法　102
4.9　层次化设计方法　102
4.10　测试激励设计　104

第5章　数字电路实验　108
5.1　数字电路实验基础知识　108
5.1.1　数字电路实验特点　108
5.1.2　实验的目的与意义　108
5.1.3　实验面包板　109
5.1.4　安全操作知识　110
5.1.5　故障分析与排除技术　111
5.1.6　输入信号异常的原因　112
5.2　门电路的逻辑功能验证及逻辑变换　113
5.2.1　基本逻辑门芯片　113
5.2.2　基本逻辑门的Verilog描述　115
5.2.3　门电路功能验证及逻辑变换实验　119
5.3　基于编码器和译码器的组合逻辑电路设计　123
5.3.1　编码器和译码器芯片　123
5.3.2　编码器和译码器的Verilog描述　126
5.3.3　组合逻辑电路实验（编码器和译码器）　128
5.4　基于数据选择器和全加器的组合逻辑电路设计　132
5.4.1　数据选择器芯片　132
5.4.2　数据选择器和全加器的Verilog实现　133
5.4.3　组合逻辑电路实验（数据选择器和全加器　134
5.5　触发器及其应用　136
5.5.1　常用的触发器　136
5.5.2　触发器的Verilog实现　138
5.5.3　触发器及应用电路实验　140
5.6　小规模计数器及其应用　144
5.7　计数器及其应用　149
5.7.1　常见计数器　149
5.7.2　计数器的Verilog实现　150
5.7.3　计数器及应用电路实验　151
5.8　移位寄存器及其应用　155
5.8.1　常用的移位寄存器　155
5.8.2　移位寄存器的Verilog实现　157
5.8.3　移位寄存器及应用电路实验　158
5.9　脉冲单元电路　162
5.10　施密特触发器及其应用　165
5.11　集成555定时器及其应用　167
5.12　综合设计性实验　171
5.12.1　具有加法、减法、乘法运算功能的运算电路设计　171
5.12.2　拔河游戏机设计　171
5.12.3　循环彩灯设计　172
5.12.4　数字频率计设计　173
5.12.5　数字时钟设计　174
5.12.6　多路呼叫器设计　175
5.12.7　交通灯控制器设计　176
5.12.8　多路抢答器设计　177

第6章　温度采集与显示系统设计案例　179
6.1　4位数码管　179
6.2　TMP102温度传感器　180
6.3　数码管显示控制电路　180
6.3.1　数码管公共端控制电路　180
6.3.2　数码管七段显示控制电路　181
6.3.3　数码管公共端控制电路的Verilog实现　182
6.3.4　数码管七段显示控制电路的Verilog实现　183
6.3.5　数码管显示控制电路的Verilog语言实现　184
6.4　TMP102数据读取　185
6.4.1　TMP102的操作时序　185
6.4.2　TMP102数据读取操作的Verilog实现　187
6.5　温度采集与显示　195

附录A　数字电路实验箱简介　196
附录B　基于FPGA的数字电路实验范例　198
附录C　PDS软件使用范例　204
参考文献　212