《数字电路的FPGA设计与实现（基础篇）》较系统地介绍了基础数字电路的FPGA设计与实现过程，提供了较为丰富的FPGA的实验例程和设计例程，让学习者通过实验和设计更加深入地了解基础数字电路的工作原理，并且逐步掌握FPGA的设计与应用技术。

前言
第1章数字电路与FPGA技术概述1
1.1数字电路概述1
1.1.1数字电路的特点1
1.1.2数字电路的分类1
1.1.3数字逻辑电路设计中的重要问题2
1.2C语言与Verilog HDL的区别与联系3
1.2.1C语言与Verilog HDL的区别3
1.2.2C语言与Verilog HDL的联系4
1.3FPGA基本结构介绍4
1.4时序分析和约束条件6
1.4.1周期约束6
1.4.2偏移约束7
1.4.3分组约束10
1.4.4静态路径约束11
1.5ISE与ChipScope流程及其作用与含义12
1.5.1ISE使用流程12
1.5.2ChipScope使用流程22
1.6FPGA设计原则与技巧27
1.6.1FPGA设计的原则27
1.6.2FPGA设计的技巧28


第2章数字电路基础单元的FPGA实现30
2.1组合逻辑电路的FPGA实现30
2.1.1三态门30
2.1.2编码器35
2.1.3译码器38
2.1.4数据选择器42
2.1.5数值比较器46
2.1.6奇偶校验器53
小结55
思考题56
2.2时序逻辑电路的FPGA实现56
2.2.1触发器56
2.2.2锁存器61
2.2.3寄存器71
2.2.4计数器73
小结78
思考题79
2.3状态机设计实例79
2.3.1状态机设计概述79
2.3.2序列检测器81
2.3.3串/并转换器82
小结94
思考题94


第3章运算电路的PFGA实现96
3.1加法器96
3.1.1半加器和全加器96
3.1.2加法器的FPGA设计与实现97
小结101
思考题102
3.2乘法器102
3.2.1移位相加乘法器102
3.2.2查找表乘法器104
3.2.3加法器树乘法器105
3.2.4混合型乘法器106
小结106
思考题106
3.3除法器107
3.3.1原码除法运算原理107
3.3.2恢复余数法除法器108
小结109
思考题109


第4章计数器的FPGA实现110
4.1分频器110
4.1.1分频器的实现方式110
4.1.2分频器的FPGA设计与实现110
小结122
思考题123
4.2多功能数字钟的设计123
4.2.1多功能数字钟的组成123
4.2.2分模块的FPGA设计与实现123
4.2.3板上调试过程127
小结130
思考题130


第5章存储器的FPGA实现131
5.1异步FIFO存储器131
5.1.1概述131
5.1.2异步FIFO存储器的结构和应用131
5.2用Gray码指针实现的异步FIFO存储器138
5.2.1Gray码138
5.2.2异步FIFO存储器的实现方案142
5.2.3仿真验证及板上调试154
小结158
思考题159


第6章接口电路的FPGA实现160
6.1通用异步收发器160
6.1.1概述160
6.1.2采用移位寄存器实现UART的设计163
6.1.3采用计数器实现UART的设计164
小结167
思考题167
6.2SPI主控制器168
6.2.1SPI接口原理168
6.2.2SPI的电路设计171
小结175
思考题175
6.3I2C总线175
6.3.1I2C总线特点176
6.3.2I2C总线的工作原理176
6.3.3I2C总线控制器分模块的设计179
6.3.4I2C总线控制核的设计与实现184
小结185
思考题186
参考文献187