原子教你玩FPGA：基于Intel Cyclone IV

　　本书将由浅入深地带领大家开启FPGA的学习之旅，全书共分为4篇：硬件篇、软件篇、语法篇和实战篇。 硬件篇：主要介绍硬件实验平台并对硬件资源进行详解； 软件篇：主要介绍FPGA常用开发软件的安装与使用方法； 语法篇：主要介绍FPGA的硬件描述语言Verilog的语法知识； 实战篇：主要通过24个实例带领大家一步步深入了解FPGA。 本书为ALIENTEK开拓者FPGA开发板的配套教程，在开发板配套的资料中，有开发板的原理图以及所有实例的完整代码，这些代码都有详细的注释，所有源码都经过严格测试，不会有编译错误。另外，源代码有生成好的.sof文件（用于下载程序的文件），大家只需要通过下载器下载到开发板即可看到实验现象，亲自体验实验过程。

　　畅销书作者，曾经出版了《例说STM32》《原子教你玩STM32》《精通STM32F4》《STM32F7原理与应用》《FreeTROS源码详解与应用——基于STM32》等一系列嵌入式系统丛书。

第一篇硬件篇

第1章FPGA简介2

1.1FPGA的由来与特点2

1.2FPGA的基本结构5

1.3FPGA的设计流程8

第2章实验平台简介12

2.1ALIENTEK开拓者EP4CE10开发板资源初探12

2.2ALIENTEK开拓者FPGA开发板资源说明14

2.2.1硬件资源说明14

2.2.2软件资源说明20

2.2.3开拓者I/O引脚分配21

2.3开发板使用注意事项21

2.4FPGA的学习方法22

第二篇软件篇

第3章Quartus Ⅱ软件的安装和使用25

3.1Quartus Ⅱ软件的安装25

3.2USB Blaster驱动安装26

3.3Quartus Ⅱ软件的使用28

3.3.1新建工程29

3.3.2设计输入32

3.3.3配置工程35

3.3.4分析与综合（编译）37

3.3.5分配引脚38

3.3.6编译工程39

3.3.7下载程序39

3.3.8固化程序44

3.4SignalTap Ⅱ软件的使用50

第4章ModelSim软件的安装和使用60

4.1ModelSim软件的安装60

4.2ModelSim软件的使用62

4.2.1手动仿真62

4.2.2testbench（激励）文件的编写72

第三篇语法篇

第5章Verilog HDL语法76

5.1Verilog概述76

5.1.1Verilog简介76

5.1.2为什么需要Verilog77

5.1.3Verilog和VHDL的区别77

5.1.4Verilog和C的区别77

5.2Verilog基础知识78

5.2.1Verilog的逻辑值78

5.2.2Verilog的标识符78

5.2.3Verilog的数字进制格式79

5.2.4Verilog的数据类型79

5.2.5Verilog的运算符80

5.3Verilog程序框架83

5.3.1注释83

5.3.2关键字84

5.3.3程序框架85

5.4Verilog高级知识点88

5.4.1阻塞赋值（Blocking）88

5.4.2非阻塞赋值（NonBlocking）89

5.4.3assign和always的区别91

5.4.4带时钟和不带时钟的always 91

5.4.5什么是锁存器（latch）92

5.4.6状态机93

5.4.7模块化设计97

5.5Verilog编程规范101

5.5.1编程规范的重要性101

5.5.2工程组织形式101

5.5.3文件头声明102

5.5.4输入/输出定义102

5.5.5parameter定义102

5.5.6wire/reg定义103

5.5.7信号命名103

5.5.8always块描述方式103

5.5.9assign块描述方式104

5.5.10空格和Tab104

5.5.11注释104

5.5.12模块例化105

5.5.13其他注意事项105

第四篇实战篇

第6章流水灯实验107

6.1LED灯简介107

6.2实验任务108

6.3硬件设计108

6.4程序设计108

6.5下载验证 111

第7章按键控制LED灯实验112

7.1按键简介112

7.2实验任务112

7.3硬件设计113

7.4程序设计113

7.5下载验证115

第8章按键控制蜂鸣器实验116

8.1蜂鸣器简介116

8.2实验任务116

8.3硬件设计117

8.4程序设计117

8.5下载验证123

第9章动态数码管显示实验124

9.1数码管简介124

9.2实验任务126

9.3硬件设计126

9.4程序设计127

9.5下载验证134

第10章IP核之PLL实验135

10.1PLL IP核简介135

10.2实验任务136

10.3硬件设计136

10.4程序设计137

10.5下载验证148

第11章IP核之RAM实验150

11.1RAM IP核简介150

11.2实验任务151

11.3硬件设计152

11.4程序设计152

11.5下载验证161

第12章IP核之FIFO实验163

12.1FIFO IP核简介163

12.2实验任务164

12.3硬件设计164

12.4程序设计164

12.5下载验证175

第13章UART串口通信实验177

13.1UART串口简介177

13.2实验任务179

13.3硬件设计179

13.4程序设计180

13.5下载验证188

第14章VGA彩条显示实验191

14.1VGA简介191

14.2实验任务193

14.3硬件设计193

14.4程序设计194

14.5下载验证199

第15章VGA字符显示实验201

15.1VGA简介201

15.2实验任务201

15.3硬件设计201

15.4程序设计201

15.5下载验证209

第16章VGA图片显示实验（基于ROM）210

16.1VGA简介210

16.2实验任务210

16.3硬件设计210

16.4程序设计210

16.5下载验证217

第17章RGB TFTLCD彩条显示实验218

17.1RGB TFTLCD简介218

17.2实验任务221

17.3硬件设计221

17.4程序设计222

17.5下载验证225

第18章EEPROM读/写测试实验227

18.1EEPROM简介227

18.2实验任务233

18.3硬件设计234

18.4程序设计234

18.5下载验证245

第19章实时时钟数码管显示实验246

19.1PCF8563简介246

19.2实验任务249

19.3硬件设计249

19.4程序设计250

19.5下载验证253

第20章SDRAM读/写测试实验254

20.1SDRAM简介254

20.2实验任务264

20.3硬件设计265

20.4程序设计265

20.5下载验证283

第21章录音机实验284

21.1WM8978简介284

21.2实验任务289

21.3硬件设计289

21.4程序设计289

21.5下载验证295

第22章OV7725摄像头VGA显示实验296

22.1OV7725简介296

22.2实验任务300

22.3硬件设计301

22.4程序设计302

22.5下载验证313

第23章SD卡图片显示实验（VGA显示）315

23.1SD卡简介315

23.2实验任务326

23.3硬件设计326

23.4程序设计327

23.5下载验证342

第24章音乐播放器实验347

24.1音乐播放器简介347

24.2实验任务348

24.3硬件设计348

24.4程序设计349

24.5下载验证355

第25章以太网通信实验356

25.1以太网简介356

25.2实验任务365

25.3硬件设计365

25.4程序设计366

25.5下载验证381

第26章基于OV7725的以太网传输视频实验391

26.1以太网视频传输简介391

26.2实验任务392

26.3硬件设计392

26.4程序设计392

26.5下载验证401

第27章高速A/D及D/A实验405

27.1高速A/D及D/A简介405

27.2实验任务409

27.3硬件设计409

27.4程序设计412

27.5下载验证420

第28章基于FFT IP核的音频频谱仪实验423

28.1FFT IP核简介423

28.2实验任务424

28.3硬件设计424

28.4程序设计424

28.5下载验证434

第29章基于FIR IP核的低通滤波器实验436

29.1FIR Compiler核简介436

29.2实验任务437

29.3硬件设计437

29.4程序设计438

29.5下载验证442

参考文献443