系统应用与芯片验证

本书以Xilinx Artix-7 FPGA为例，通过典型项目案例讲解Verilog HDL编程与芯片验证技术，采用“项目引领、任务驱动”的编写模式，注重理论知识与实践应用的结合，内容精选实用案例，兼顾基础与创新，符合高职教育的培养目标。全书共9个项目，内容包括FPGA设计入门、多人表决器的设计与验证、花样流水灯的设计与验证、倒计时定时器的设计与验证、多位数码管动态扫描电路的设计与验证、矩阵式键盘接口电路的设计与验证、数字钟的设计与验证、串行通信接口设计实现和HDMI显示设计实现。本书采用先易后难、由简单到综合的次序安排内容，遵循“由浅入深，循序渐进”的学习规律，力求做到通俗易懂，激发读者学习的主观能动性。本书可作为高等职业学校集成电路类、电子信息类等相关专业“系统应用与芯片验证”课程的教材，也可作为工程技术人员的参考用书。

史萍，无锡科技职业学院副教授。电子学院应用电子技术专业系主任。主讲电子测量、模拟电子、数字电子等多门课程，具有丰富的教育教学经验。主编多部教材。指导学生参加工业和信息化部组织的“蓝桥杯”电子设计与开发 获省级一等奖 ；应用电子技术专业获院级“ 优秀教学团队”称号。

前言二维码资源清单项目 1 FPGA 设计入门【思维导图】任务 1.1 认识 EDA 技术的发展历史1.1.1 EDA 技术的概念1.1.2 EDA 技术的应用1.1.3 EDA 技术发展趋势任务 1.2 认识 FPGA 公司1.2.1 国外 FPGA 公司介绍1.2.2 国内 FPGA 公司介绍任务 1.3 认识 Xilinx 7 Series FPGA 的资源1.3.1 逻辑资源配置1.3.2 输入 / 输出口资源1.3.3 存储器与 DSP48 资源任务 1.4 Xilinx Vivado 软件的使用1.4.1 Vivado 的基本设计流程1.4.2 Vivado Verilog 输入法设计1.4.3 Vivado IP 集成器设计环境【项目评价】习题项目 2 多人表决器的设计与验证【思维导图】任务 2.1 描述 Verilog HDL 数据2.1.1 常量及其表示2.1.2 变量及其表示任务 2.2 操作 Verilog HDL 数据2.2.1 常用运算符2.2.2 实用位运算符任务 2.3 创建 Verilog HDL 程序2.3.1 Verilog HDL 程序的基本结构2.3.2 Verilog 模型创建任务 2.4 门电路的设计与验证2.4.1 多输入门电路的设计与验证2.4.2 多输出门电路的设计与验证2.4.3 三态门电路的设计与验证任务 2.5 加法器的设计与验证2.5.1 半加器的设计与验证2.5.2 全加器的设计与验证2.5.3 多位加法器的设计与验证【项目实施】 多人表决器的设计与验证【项目评价】习题项目 3 花样流水灯的设计与验证【思维导图】任务 3.1 D 触发器的设计与验证3.1.1 基本 D 触发器的设计与验证3.1.2 带清零功能 D 触发器的设计与验证3.1.3 带置位和清零功能 D 触发器的设计与验证任务 3.2 加法计数器的设计与验证3.2.1 二进制加法计数器的设计与验证3.2.2 非二进制加法计数器的设计与验证3.2.3 多功能加法计数器的设计与验证任务 3.3 LED 灯亮灭的设计与验证3.3.1 一个 LED 灯亮灭的设计与验证3.3.2 两个 LED 灯亮灭的设计与验证【项目实施】 花样流水灯的设计与验证【项目评价】习题项目 4 倒计时定时器的设计与验证【思维导图】任务 4.1 减法计数器的设计与验证4.1.1 二进制减法计数器的设计与验证4.1.2 非二进制减法计数器的设计与验证4.1.3 多功能减法计数器的设计与验证任务 4.2 双向计数器的设计与验证4.2.1 二进制双向计数器的设计与验证4.2.2 非二进制双向计数器的设计与验证4.2.3 多功能双向计数器的设计与验证【项目实施】 倒计时定时器的设计与验证【项目评价】习题项目 5 多位数码管动态扫描电路的设计与验证【思维导图】任务 5.1 数据选择器的设计与验证5.1.1 二进制数据选择器的设计与验证5.1.2 非二进制数据选择器的设计与验证任务 5.2 译码器和编码器的设计与验证5.2.1 译码器的设计与验证5.2.2 编码器的设计与验证任务 5.3 一位数码管显示的设计与验证5.3.1 一位数码管静态显示的设计与验证5.3.2 一位数码管动态显示的设计与验证5.3.3 八段 LED 数码管的设计与验证任务 5.4 分频器的设计与验证5.4.1 二进制分频器的设计与验证5.4.2 非二进制分频器的设计与验证【项目实施】 多位数码管动态扫描电路的设计与验证【项目评价】习题项目 6 矩阵式键盘接口电路的设计与验证【思维导图】任务 6.1 有限状态机的设计与验证6.1.1 奇偶校验模块的设计与验证6.1.2 序列检测器的设计与验证6.1.3 交通信号灯的设计与验证任务 6.2 按键消抖电路的设计与验证6.2.1 按键消抖电路原理6.2.2 按键消抖电路的设计6.2.3 按键消抖电路的验证【项目实施】 矩阵式键盘接口电路的设计与验证【项目评价】习题项目 7 数字钟的设计与验证【思维导图】任务 7.1 蜂鸣器的设计实现任务 7.2 多路复用显示的设计与验证【项目实施】 数字钟的设计与验证【项目评价】习题项目 8 串行通信接口设计实现【思维导图】任务 8.1 UART 通信接口设计实现任务 8.2 I2C 接口设计实现【项目实施】 串行通信接口设计实现【项目评价】习题项目 9 HDMI 显示设计实现【思维导图】任务 9.1 认识 HDMI9.1.1 HDMI 分类9.1.2 HDMI 引脚任务 9.2 并变串设计与验证【项目实施】 HDMI 显示设计实现【项目评价】习题附录 Verilog 运算符优先级列表参考文献