本书包括32个章节，按照先易后难的顺序进行讲解，分为硬件说明篇、软件安装篇、基础入门篇和学习强化篇四大板块。从基础的硬件介绍、软件安装到基本电路开发，手把手教学。考虑到大多数学习者为FPGA初学者，所以本书把操作中的每个步骤都尽可能详细的介绍和描述，并附上大量的截图以供学习者实操参考。

前言
硬件说明篇
第1章　初识FPGA 2
1.1　FPGA是什么 2
1.1.1　名词解释 2
1.1.2　FPGA发展历程 2
1.2　FPGA的技术优势 7
1.3　FPGA的应用方向 9
第2章　硬件开发平台详解 15
2.1　开发板简介 15
2.2　国内外FPGA产业现状 19
2.3　选择Cyclone IV的理由 20
2.4　Cyclone系列FPGA芯片的命名方法 23
2.5　FPGA内部硬件结构简介 24
2.6　FPGA内部硬件结构与代码的关系 33
2.6.1　I/O的映射 34
2.6.2　组合逻辑映射 43
2.6.3　时序逻辑映射 45
2.6.4　指定PLL的映射位置 56
软件安装篇
第3章　Quartus软件和USB-Blaster驱动安装 66
3.1　Quartus II_13.0软件的安装 66
3.2　添加器件库 72
3.3　USB-Blaster驱动器的安装 76
第4章　ModelSim软件安装 80
第5章　Visio和Notepad++软件安装 87
5.1　Visio软件的安装 87
5.2　Notepad++软件的安装 93
第6章　实现Quartus和ModelSim、Notepad++软件关联 99
6.1　Quartus II_13.0和ModelSim_10.5se软件的关联 99
6.2　Quartus II_13.0和Notepad++软件的关联 101
基础入门篇
第7章　初识Verilog HDL 106
7.1　为什么选择用Verilog HDL开发FPGA 106
7.1.1　Verilog HDL和VHDL的比较 106
7.1.2　Verilog HDL和C语言的比较 107
7.2　Verilog HDL语言的基础语法 107
7.2.1　标识符 107
7.2.2　逻辑值 108
7.2.3　常量 108
7.2.4　变量 109
7.2.5　参数 109
7.2.6　赋值语句 110
7.2.7　注释 110
7.2.8　关系运算符 111
7.2.9　归约运算符、按位运算符和逻辑运算符 111
7.2.10　移位运算符 112
7.2.11　条件运算符 112
7.2.12　优先级 112
7.2.13　位拼接运算符 113
7.2.14　if-else与case 113
7.2.15　inout双向端口 115
7.2.16　Verilog语言中的系统任务和系统函数 116
7.3　章末总结 123
第8章　点亮LED灯 124
8.1　正确的设计流程 124
8.2　工程文件夹的管理 124
8.3　一个完整的设计过程 126
8.3.1　功能简介 126
8.3.2　硬件资源 126
8.3.3　新建一个Visio文件及其配置 127
8.3.4　模块和端口信号划分 130
8.3.5　波形设计 131
8.3.6　新建工程 133
8.3.7　RTL代码的编写 140
8.3.8　代码的分析和综合 143
8.3.9　查看RTL视图 144
8.3.10　Testbench的原理 145
8.3.11　Testbench代码的编写 147
8.3.12　仿真设置 151
8.3.13　设置NativeLink 153
8.3.14　打开ModelSim观察波形 155
8.3.15　仿真波形分析 162
8.3.16　引脚约束 162
8.3.17　全编译 165
8.3.18　通过JTAG将网表下载到开发板 168
8.3.19　未使用引脚的默认设置 172
8.3.20　程序的固化 174
8.4　章末总结 185
第9章　简单组合逻辑 186
9.1　理论学习 186
9.1.1　多路选择器 186
9.1.2　译码器 186
9.1.3　半加器 187
9.2　实战演练—多路选择器 187
9.2.1　实验目标 187
9.2.2　硬件资源 187
9.2.3　程序设计 188
9.3　实战演练—译码器 198
9.3.1　实验目标 198
9.3.2　程序设计 198
9.4　实战演练—半加器 205
9.4.1　实验目标 205
9.4.2　硬件资源 205
9.4.3　程序设计 206
9.5　章末总结 211
第10章　层次化设计 213
10.1　理论学习 213
10.2　实战演练 215
10.2.1　实验目标 215
10.2.2　硬件资源 215
10.2.3　程序设计 215
10.3　章末总结 225
第11章　避免Latch的产生 226
11.1　Latch是什么 226
11.2　Latch的危害 226
11.3　几种产生Latch的情况 226
11.4　章末总结 232
第12章　时序逻辑的开始——寄存器 234
12.1　理论学习 234
12.2　实战演练 234
12.2.1　实验目标 234
12.2.2　硬件资源 235
12.2.3　程序设计 236
12.3　章末总结 243
第13章　阻塞赋值与非阻塞赋值 245
13.1　理论学习 245
13.2　阻塞赋值 246
13.3　非阻塞赋值 248
13.4　章末总结 251
第14章　计数器 252
14.1　理论学习 252
14.2　实战演练 252
14.2.1　实验目标 252
14.2.2　硬件资源 252
14.2.3　程序设计 253
14.3　章末总结 262
第15章　分频器 263
15.1　理论学习 263
15.2　实战演练一 263
15.2.1　实验目标 263
15.2.2　硬件资源 264
15.2.3　程序设计 264
15.3　实战演练二 270
15.3.1　实验目标 270
15.3.2　硬件资源 271
15.3.3　程序设计 271
15.4　章末总结 278
第16章　按键消抖模块的设计与验证 279
16.1　理论学习 279
16.1.1　硬件消抖 280
16.1.2　软件消抖 281
16.2　实战演练 281
16.2.1　实验目标 281
16.2.2　程序设计 281
16.3　章末总结 288
第17章　流水灯 289
17.1　理论学习 289
17.2　实战演练 289
17.2.1　实验目标 289
17.2.2　硬件资源 289
17.2.3　程序设计 290
17.3　章末总结 294
第18章　状态机 295
18.1　理论学习 295
18.2　实战演练一 297
18.2.1　实验目标 297
18.2.2　程序设计 297
18.3　实战演练二 308
18.3.1　实验目标 309
18.3.2　程序设计 309
18.4　章末总结 316
第19章　数码管的动态显示 318
19.1　理论学习 318
19.1.1　数码管简介 318
19.1.2　八段数码管 318
19.1.3　74HC595简介 321
19.1.4　数码管动态显示简介 323
19.2　实战演练 324
19.2.1　实验目标 324
19.2.2　硬件资源 324
19.2.3　程序设计 325
19.3　章末总结 353
第20章　快速开发的法宝——IP核 354
20.1　理论学习 354
20.2　实战演练 358
20.2.1　IP核之PLL 359
20.2.2　IP核之ROM 376
20.2.3　IP核之RAM 406
20.2.4　IP核之FIFO 439
20.3　章末总结 463
学习强化篇
第21章　串口RS-232 466
21.1　理论学习 466
21.1.1　串口简介 466
21.1.2　RS-232信号线 467
21.1.3　RS-232通信协议简介 469
21.2　实战演练 470
21.2.1　实验目标 470
21.2.2　硬件资源 470
21.2.3　程序设计 472
21.3　章末总结 504
第22章　使用SignalTap II嵌入式逻辑分析仪在线调试 506
22.1　逻辑分析仪简介 506
22.2　SignalTap II的用法 508
第23章　简易频率计的设计与验证 528
23.1　理论学习 528
23.2　实战演练 529
23.2.1　实验目标 529
23.2.2　硬件资源 529
23.2.3　程序设计 530
23.3　章末总结 544
第24章　简易DDS信号发生器的设计与验证 545
24.1　理论学习 545
24.2　实战演练 548
24.2.1　实验目标 548
24.2.2　硬件资源 548
24.2.3　程序设计 551
24.3　章末总结 574
第25章　简易电压表的设计与验证 575
25.1　理论学习 575
25.2　实战演练 576
25.2.1　实验目标 576
25.2.2　硬件资源 577
25.2.3　程序设计 579
25.3　章末总结 591
第26章　VGA显示器驱动设计与验证 592
26.1　理论学习 592
26.1.1　VGA简介 592
26.1.2　VGA接口及引脚定义 593
26.1.3　VGA显示原理 595
26.1.4　VGA时序标准 596参数 598
26.2　实战演练 600
26.2.1　实验目标 600
26.2.2　硬件资源 600
26.2.3　程序设计 601
26.3　章末总结 623
第27章　HDMI显示器驱动设计与验证 624
27.1　理论学习 624
27.1.1　HDMI简介 624
27.1.2　HDMI接口及引脚定义 625
27.1.3　HDMI显示原理 628
27.2　实战演练 631
27.2.1　实验目标 631
27.2.2　硬件资源 631
27.2.3　程序设计 632
27.3　章末总结 655
第28章　TFT-LCD液晶屏驱动设计与验证 656
28.1　理论学习 656
28.1.1　TFT-LCD简介 656
28.1.2　RGB接口TFT-LCD时序 658
28.1.3　RGB接口TFT-LCD分辨率 660
28.2　实战演练 660
28.2.1　实验目标 660
28.2.2　硬件资源 661
28.2.3　程序设计 662
28.3　章末总结 683
第29章　FIFO求和实验 684
29.1　理论学习 684
29.2　实战演练 685
29.2.1　实验目标 685
29.2.2　程序设计 685
29.3　章末总结 701
第30章　基于Sobel算法的边缘检测设计与实现 702
30.1　理论学习 702
30.1.1　边缘检测 702
30.1.2　Sobel算法简介 702
30.2　实战演练 703
30.2.1　Sobel算法实现 703
30.2.2　实验目标 703
30.2.3　硬件资源 704
30.2.4　程序设计 704
30.3　章末总结 730
第31章　基于SPI协议的Flash驱动控制 731
31.1　理论学习 731
31.1.1　SPI物理层 731
31.1.2　SPI协议层 733
31.2　实战演练 735
31.2.1　SPI-Flash全擦除实验 736
31.2.2　SPI-Flash页写实验 755
31.2.3　SPI_Flash读数据实验 771
31.3　章末总结 793
第32章　基于I2C协议的EEPROM驱动控制 794
32.1　理论学习 794
32.1.1　I2C物理层 794
32.1.2　I2C协议层 795
32.2　实战演练 802
32.2.1　实验目标 802
32.2.2　硬件资源 802
32.2.3　程序设计 803
32.3　章末总结 844
后记 845