FPGA应用技术教程(Xilinx公司大学计划官方指定教材)

　

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　　1、本书为Xilinx公司大学计划的官方推荐教材
　　2、集理论性、工程性和创新性于一体

　　《21世纪高等院校信息与通信工程规划教材·精品系列：FPGA应用技术教程（Xilinx公司大学计划官方指定教材）》以Xilinx公司的FPGA及其开发平台为基础，综合FPGA和信息通信技术两个方向，以图文并茂、深入浅出的方式，全面、系统地介绍信息通信技术以及FPGA技术的相关发展、FPGA的基本原理、硬件开发流程、开发平台、VHDL语言，以及在信息通信领域开发中常用的仪器仪表等。内容涵盖了FPGA开发的主要方面，并精选了信息与通信技术中的常用关键模块，进行详尽深入的讲解指导，增强了与读者的互动性。书中内容结合作者多年的教学实践以及实际开发经验，具有很高的学习参考和实践指导价值。

前言
第1章 信息与通信技术及FPGA开发综述
1.1 信息与通信技术的发展概况
1.1.1 计算机技术的发展概况
1.1.2 信号处理技术的发展
1.1.3 通信技术的发展概况
1.2 可编程逻辑器件发展概况
1.2.1 CPLD
1.2.2 FPGA
1.3 未来FPGA 技术的发展趋势
1.3.1 芯片工艺的发展趋势
1.3.2 基于FPGA的嵌入式系统（SoPC）技术应用
1.3.3 基于IP库的设计方法
1.3.4 动态可重构技术
1.4 FPGA 在信息与通信领域的应用
1.4.1 FPGA在计算机技术中的应用
1.4.2 FPGA在数字信号处理中的应用
1.4.3 FPGA在无线通信系统中的应用
1.5 本章小结
第2章 FPGA设计基础
2.1 可编程逻辑器件结构简述
2.1.1 基于乘积项（Product-Term）的PLD
2.1.2 基于查找表（Look-Up-Table）的PLD
2.2 Xilinx FPGA 器件
2.2.1 Spartan类
2.2.2 Virtex类
2.2.3 最新FPGA简介
2.3 FPGA 的一般设计流程
2.3.1 设计准备
2.3.2 设计输入
2.3.3 功能仿真
2.3.4 设计处理
2.3.5 时序仿真
2.3.6 器件编程与测试
2.4 FPGA 在DSP 领域中的开发
2.4.1 利用MATLAB辅助FPGA的逻辑设计
2.4.2 Simulink简介
2.4.3 System Generator工具简介
2.4.4 Simulink和System Generator联合开发
2.5 本章小结
第3章 ISE软件使用指南
3.1 Xilinx 公司的EDA 集成开发工具
3.2 ISE 12.2 软件的设计流程
3.2.1 创建工程
3.2.2 设计输入
3.2.3 仿真
3.2.4 综合及添加用户约束
3.2.5 实现和编程下载
3.3 本章小结
第4章 VHDL介绍及实例
4.1 VHDL 的基本概念
4.1.1 什么是VHDL
4.1.2 VHDL的历史
4.1.3 VHDL的优点
4.2 VHDL 的语法基础
4.2.1 VHDL的对象
4.2.2 VHDL的数据类型
4.2.3 VHDL的运算操作符
4.2.4 VHDL的主要描述语句
4.3 VHDL 的基本结构
4.3.1 实体说明
4.3.2 结构体（构造体）
4.3.3 库、程序包及配置
4.4 VHDL 设计实例简析
4.4.1 组合逻辑电路的设计
4.4.2 VHDL在通信系统中的应用
4.5 本章小结
第5章 实验装置与仪表
5.1 实验开发平台
5.1.1 Spartan-3E开发套件
5.1.2 模块简介与管脚映射
5.2 实验仪表
5.2.1 脉冲信号发生器
5.2.2 数字示波器
5.2.3 逻辑分析仪
5.2.4 误码仪
5.3 本章小结
第6章 实验指导
实验1 OFDM 系统中FFT 的VHDL 实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验2 数字频率计的设计与实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验3 FIR 的VHDL 实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验4 PS2 键盘接口的VHDL 实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验5 简单计算器的VHDL 实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验6 16QAM 调制解调的VHDL 实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验7 线性分组码和CRC 校验码编译码的VHDL 实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验8 卷积码编译码的VHDL 实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验9 实现一个用于CDMA 2000 系统的短帧交织器
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验10 QPSK 信号的匹配接收机
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验11 哈达码矩阵的相关接收机的VHDL 实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
实验12 WCDMA系统扩频码（OVSF码）和下行扰码发生器的VHDL实现
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容
五、实验扩展
附录 英文缩略语
参考文献

　　当今社会，人类在生活、工作、学习、娱乐等多方面都经历了巨大的进步与变化，不可否认，信息通信技术起到了极其重要的作用，它已渗透到全球的各个角落，促进了全人类经济与文化的不断发展，使其实现方式呈现多样化。其中，FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）作为可编程逻辑器件的一种，因具有可即时编程、重复编程、可并行执行任务、使用灵活等其他电路没有的优点，在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事、航空航天等众多领域得到了广泛应用，目前已成为实现数字系统的主流平台之一。

　　当代信息通信技术的发展是全方位的。计算机已经完全超越了以前作为科学计算工具的使用范畴，由于其部件的集成化、小型化、微型化，其信息处理、存储技术的日渐成熟，计算机正以多种形态存在于人类日常的生产生活中。通信技术也从有线到无线，从地面到空中，从电通信到光通信以及各种新业务的综合， 尤其是它和计算机技术的结合，进一步推动了现代通信技术的发展。现代通信的发展将以能够随时随地提供语音、数据与图像三者任意结合的服务为目标。数字化、宽带化、高速化、综合化、智能化、个性化和全球化仍是通信技术的发展趋向。