基于VHDL的FPGA和NiosII实例精炼

《基于VHDL的FPGA和Nios II实例精炼》是工程师经验手记。整章QuanusⅡ基本操作，无师自通；
90个VHDL知识点，个个击破；
13个基础实例，快速入门；
5个实用设计，开卷有益；
6个Nios Ⅱ基本组件，详细讲解；
2个Nios Ⅱ综合应用，步步说明；
22个视频教程以及所有实例的源代码配合《基于VHDL的FPGA和Nios II实例精炼》，让VHDL、FPGA、Nios Ⅱ
学习更加轻松自如。

《基于VHDL的FPGA和Nios II实例精炼》分为4个部分：Quartus Ⅱ软件的基本操作、VHDL语法介绍、FPGA设计实例和Nios Ⅱ设计实例。首先介绍了Quartus Ⅱ的基本操作，包括工程的新建、代码的编辑、原理图的设计、VHDL代码设计、仿真及FPGA配置文件的下载等FPGA的设计。之后详细介绍了VHDL的基本语法，且配合VHDL程序实例以一个一个VHDL知识点的方式介绍，让读者从复杂的VHDL语法中解脱出来。然后，以实例为切入点，从简单到复杂，介绍了组合电路的建模、时序电路的建模、综合实例的设计。接下来在Nios Ⅱ的讲解中，《基于VHDL的FPGA和Nios II实例精炼》首先介绍了最小Nios II系统的搭建，并以多种使用方式介绍其自带的IP模块使用，包括PIO模块的应用、UART模块的应用、定时器模块的应用、DMA模块的应用；最后介绍两个实用型的Nios Ⅱ系统：基于DS18820的温度传感系统和基于PCF8563的时钟实时显示系统。
《基于VHDL的FPGA和NiosⅡ实例精炼》总结了编者几年来的FPGA设计经验，力求给初学者或是想接触这方面知识的读者提供一种快速入门的方法。《基于VHDL的FPGA和NiosⅡ实例精炼》适合电子相关专业的大学生、FPGA的初学者以及对FPGA有兴趣的电子工程师。

第1章 QuartusII开发工具的基本操作
1.1 项目工程的新建
1.2 设计文件的新建
1.3 项目工程的编译与综合
1.4 项目工程的功能仿真
1.5 项目工程的时序仿真
1.6 引脚分配与下载
1.7 基于VHDL的设计
1.8 基于VHDL和原理图的混合设计
本章 小结

第2章 VHDL.的基本结构
2.1 VHDL的历史与特点
2.2 VHDL的优势
2.3 VHDL程序的基本结构
2.3.1 第一个VHDL程序
2.3.2 库的引用
2.3.3 实体的声明
2.3.4 结构体的描述
本章 小结

第3章 VHDL的数据对象
3.1 标识符
3.2 数据对象
3.2.1 常量
3.2.2 变量
3.2.3 信号
3.2.4 别名
3.2.5 常量、变量和信号的比较
本章 小结

第4章 VHDL的数据类型
4.1 标量
4.1.1 整型
4.1.2 实型
4.1.3 物理型
4.1.4 枚举型
4.1.5 标量类型的属性
4.2 复合类型
4.2.1 数组类型
4.2.2 记录类型
4.3 access存取类型
4.4 file文件类型
4.5 数据类型转化
4.6 子类型
本章 小结

第5章 VHDL的操作符
5.1 赋值操作符
5.2 逻辑操作符
5.3 算术操作符
5.4 关系操作符
5.5 移位操作符
5.6 连接操作符
5.7 操作符的优先级
5.8 操作符的重载
本章 小结

第6章 VHDL的并行语句
6.1 映射语句
6.2 赋值语句
……
第7章 VHDL的顺序语句
第8章 VHDL的仿真
第9章 组合逻辑电路设计
第10章 时序逻辑电路设计
第11章 多位数码管的动态扫描显示
第12章 信道加密与解密
第13章 CRC编码
第14章 字符型LCD1602的显示控制
第15章 SDRAM读/写操作的实现
第16章 第一个Nios Ⅱ系统
第17章 PIO核的应用
第18章 UART核的应用
第19章 Interval Timer核的应用
第20章 DMA核的应用
第21章 基于DS18B20数字温度传感器的应用
第22章 基于PCF8563的时钟应用
参考文献
VHDL知识点索引

输入模式用保留字in来声明，用输入模式声明的端口信号的数据流向为实体外部到实体内部，任何给输入模式端口信号赋值的语句都会出错。
输出模式用保留字out来声明，用输出模式声明的端口信号的数据流向为实体内部到实体外部，任何从输出模式端口信号读取的语句都会出错。
双向模式用保留字inout来声明，用双向模式声明的端口信号的数据流向既可以从实体内部到实体外部，也可以从实体外部到实体内部；但是在同一时刻只能进行某一个数据流向的操作，因此双向模式声明的端口信号一般需要一个信号进行方向控制。
2.3.4 结构体的描述
结构体可以说是VHDL程序的灵魂，因为VHDL程序所有的逻辑功能都在结构体中实现；VHDL程序的优劣大部分也体现在结构体描述的优劣。一个实体可能有多个结构体，但这里仅讨论一个实体一个结构体的情况。打个比方来说，库的引用是VHDL程序的生存环境，实体声明是VHDL程序的外壳，那实体就是VHDL程序的内脏、灵魂与思想。结构体实现实体的功能是通过对实体的逻辑功能进行描述的，结构体的描述方法有4种：行为方式描述、数据流方式描述、结构化方式描述及以上3种方式的组合描述方式。结构体一般由结构体名、结构体说明语句和结构体描述语句组成，基本格式如下：
architecture结构体名of实体名is
结构体说明语句；
begin
结构体描述语句；
end结构体名；
architecture是VHDL程序中结构体的关键字，表示结构体从这里开始。结构名是结构体的标识，可以根据结构体的描述方式来命名，以行为方式描述为主的结构体可以用behave；以数据流方式描述为主的结构体可以用dataflow；以结构化方式描述为主的结构体可以用construct。读者也可根据团队的习惯或是自己已有习惯进行命名。关键字of表示结构体的所属关系，结构体的说明语句主要包括结构体所用到信号的定义和结构体所调用实体模块的引用。关键字begin与end之间是结构体逻辑功能描述部分。