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| 內容簡介： |
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本书以FPGA高级开发系统为平台，共安排17个实验，其中前12个实验为FPGA基础实验，后5个实验为医疗电子专业实验。所有实验均详细介绍了实验内容、实验原理，并且都有详细的步骤和源代码，以确保读者能够顺利完成。每章的后都安排了一个任务，作为本章实验的延伸和拓展。本书中的程序均按照《VHDL语言程序设计规范》（LY-STD009—2019）编写。所有实验均基于模块化设计，以便于将模块应用在不同的项目和产品中。本书配有丰富的资料包，包括FPGA高级开发系统原理图、例程、软件包、硬件包，以及配套的PPT、视频等。这些资料会持续更新，下载链接可通过微信公众号“卓越工程师培养系列”获取。本书既可以作为高等院校相关课程的教材，也可以作为FPGA系统设计及相关行业工程技术人员的参考书。
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| 關於作者： |
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但果，博士，教授，博士生导师，医学部生物医学工程学院鹏城学者长期特聘教授，广东省医疗电子仪器转化工程技术研究中心主任，深圳市地方领军人才。2003年毕业于大连理工大学，获得博士学位。2003年底以博士后身份加入深圳安科高技术股份有限公司CT部。2007年被深圳大学聘为信息工程学院电子工程系副教授。2009年，任医学部医学院生物医学工程系副教授，2015年晋升为医学部生物医学工程学院教授。医学院生物医学工程系副主任（2009-2012），医学院生物医学工程系主任（2013-2015），医学部生物医学工程学院副院长（2015-2018）。深圳市生物医学工程学会秘书长（2015-）中国生物医学工程学会生物信息与控制分会副理事长（2010-2015）、中国康复技术转化及发展促进会智能康复技术专业委员会委员（2016-）。?主持完成多项有关医疗器械与康复工程的科研项目：国家自然科学基金2项、广东省科技研发项目1项、深圳市科技攻关项目1项、深圳市基础研究布局项目2项、深圳市基础研究项目3项；横向课题20余项。以作者和通讯作者发表论文30余篇发表SCI、EI论文30余篇，申请相关专利20余项。冯博华，广东药科大学医药信息工程学院生物医学工程系副系主任，广东省医药3D打印机及个性化医疗工程技术研究中心主要负责人。2009年毕业于暨南大学，获得博士学位。2009年进入广东药科大学生物医学工程专业工作至今。现任生物医学工程系副主任、广东省生物医学工程学会青年学术分会副主任委员、广东省残疾人康复协会康复工程专业委员会常务委员。以作者发表论文20余篇，发表SCI、EI论文10余篇，专利授权6项，主持或核心成员参加科研、教研课题10余项，指导学生获得电子设计竞赛、全国生物医学工程创新大赛等多项奖励，指导专创融合社团。全面负责广东省医药3D打印机及个性化医疗工程技术研究中心、广东省一流专业建设点、校级思政示范专业等项目和平台工作。
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| 目錄：
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第1章 FPGA和开发环境11.1 FPGA基础概念11.1.1 什么是FPGA11.1.2 FPGA的基本结构21.1.3 FPGA与ASIC之间的关系31.1.4 FPGA、CPU与DSP之间的关系31.1.5 VHDL与Verilog HDL41.1.6 Xilinx与Altera51.2 FPGA开发流程61.3 XC6SLX16芯片介绍71.3.1 Spartan-6系列介绍71.3.2 XC6SLX16-2CSG324C芯片介绍71.3.3 FPGA速度等级81.3.4 FPGA可用I/O数量81.3.5 FPGA逻辑单元81.3.6 Spartan-6 FPGA配置81.4 FPGA开发工具安装和配置91.4.1 ISE91.4.2 安装ISE 14.791.4.3 Synplify141.4.4 安装Synplify141.4.5 安装Xilinx USB Cable驱动程序171.5 VHDL语法基础191.5.1 库声明191.5.2 实体191.5.3 结构体191.5.4 数据类型201.5.5 常量定义201.5.6 变量定义211.5.7 信号211.5.8 元件211.5.9 直接赋值语句221.5.10 process语句221.5.11 when...else语句231.5.12 if...else语句231.5.13 case语句241.5.14 运算符241.6 FPGA高级开发系统简介261.7 FPGA高级开发系统可以开展的部 分实验281.8 本书配套的资料包28本章任务28本章习题29第2章 分频器实验302.1 实验内容302.2 实验原理302.2.1 分频器LED电路原理图302.2.2 时钟分频原理302.2.3 分频器模块内部电路图312.3 实验步骤32本章任务54本章习题54第3章 流水灯实验563.1 实验内容563.2 实验原理563.2.1 流水灯实验LED电路原理图563.2.2 流水灯工作原理563.2.3 流水灯模块内部电路图573.3 实验步骤58本章任务62本章习题63第4章 独立按键去抖实验644.1 实验内容644.2 实验原理644.2.1 独立按键电路原理图644.2.2 按键去抖原理644.2.3 状态机工作原理654.2.4 独立按键去抖处理状态机664.2.5 独立按键去抖实验内部电路图674.3 实验步骤68本章任务74本章习题74第5章 七段数码管显示实验755.1 实验内容755.2 实验原理755.2.1 七段数码管755.2.2 七段数码管显示模块电路原 理图775.2.3 七段数码管显示原理775.2.4 七段数码管显示实验内部电 路图795.3 实验步骤80本章任务85本章习题85第6章 矩阵键盘扫描实验866.1 实验内容866.2 实验原理866.2.1 矩阵键盘扫描原理876.2.2 双寄存器边沿检测电路896.2.3 矩阵键盘扫描实验内部电路图906.3 实验步骤94本章任务102本章习题102第7章 OLED显示实验1037.1 实验内容1037.2 实验原理1037.2.1 OLED显示模块1037.2.2 SSD1306的显存1047.2.3 SSD1306常用命令1067.2.4 字模选项1067.2.5 ASCII码表与取模工具1077.2.6 OLED显示模块显示流程1087.3 实验步骤108本章任务116本章习题116第8章 串口通信实验1178.1 实验内容1178.2 实验原理1178.2.1 UART电路原理图1178.2.2 UART通信协议1188.2.3 串口通信实验状态机1208.2.4 串口通信实验内部电路图1228.3 实验步骤124本章任务140本章习题140第9章 读写外部EEPROM实验1419.1 实验内容1419.2 实验原理1419.2.1 EEPROM电路原理图1419.2.2 I2C协议1419.2.3 I2C器件地址1439.2.4 AT24C02芯片1449.2.5 AT24C02芯片及其读写 时序1459.2.6 读写外部EEPROM实验状 态机1469.2.7 读写外部EEPROM实验内部 电路图1489.3 实验步骤150本章任务160本章习题160第10章 读写外部Flash实验16110.1 实验内容16110.2 实验原理16110.2.1 SPI Flash电路原理图16110.2.2 SPI协议16210.2.3 W25Q128芯片16210.2.4 SPI通信模式16310.2.5 读写外部Flash实验状态机16510.2.6 读写外部Flash实验内部电 路图16710.3 实验步骤169本章任务177本章习题178第11章 SHT20温/湿度测量实验17911.1 实验内容17911.2 实验原理17911.2.1 SHT20温/湿度电路原理图17911.2.2 SHT20 传感器17911.2.3 SHT20传感器通信18011.2.4 SHT20信号转换18211.2.5 SHT20温/湿度测量实验内部 电路图18311.3 实验步骤183本章任务193本章习题193第12章 DAC实验19412.1 实验内容19412.2 实验原理19412.2.1 AD/DA转换电路原理图19412.2.2 AD9708芯片19412.2.3 PCT通信协议19812.2.4 DAC实验内部电路图20312.3 实验步骤206本章任务215本章习题215第13章 ADC实验21613.1 实验内容21613.2 实验原理21613.2.1 AD/DA转换电路原理图21613.2.2 AD9280芯片21813.2.3 ADC实验内部电路图22013.3 实验步骤222本章任务227本章习题227第14章 体温测量与显示实验22814.1 实验内容22814.2 实验原理22814.2.1 体温数据包的PCT通信协议22814.2.2 体温测量与显示实验内部电 路图22914.3 实验步骤232本章任务235本章习题236第15章 呼吸监测与显示实验23715.1 实验内容23715.2 实验原理23715.2.1 呼吸数据包的PCT通信协议23715.2.2 呼吸监测与显示实验内部电 路图23815.3 实验步骤238本章任务242本章习题242第16章 心电监测与显示实验24316.1 实验内容24316.2 实验原理24416.2.1 心电数据包的PCT通信协议24416.2.2 心电监测与显示实验内部电 路图24416.3 实验步骤245本章任务251本章习题251第17章 血氧监测与显示实验25217.1 实验内容25217.2 实验原理25317.2.1 血氧数据包的PCT通信协议25317.2.2 血氧监测与显示实验内部 电路图25317.3 实验步骤253本章任务259本章习题259第18章 血压测量与显示实验26018.1 实验内容26018.2 实验原理26118.2.1 血压数据包的PCT通信协议26118.2.2 血压测量与显示实验内部电 路图26118.3 实验步骤264本章任务271本章习题272附录A FPGA开发常用模块引脚约束273附录B 人体生理参数监测系统使用说明276附录C 《VHDL语言程序设计规范》 （LY-STD009—2019）简介279C.1 排版279C.2 注释280C.3 命名280C.4 编码规范281C.5 VHDL文件模板282C.6 UCF文件模板285附录D ASCII码表286参考文献287
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