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第1章　MATLAB软件简介1

1.1　MATLAB软件构成1

1.2　MATLAB软件安装1

1.2.1　安装MATLAB7.0对计算机的要求1

1.2.2　MATLAB7.0安装时的功能选择2

1.3　MATLAB软件启动3

1.4　MATLAB软件主要窗口4

1.4.1　MATLAB主界面窗口4

1.4.2　MATLAB命令窗口9

1.4.3　MATLAB工作台窗口9

1.4.4　其他窗口9

1.5　小结10

第2章　MATLAB在信息信号处理领域的应用11

2.1　MATLAB程序编辑窗口的基本操作11

2.2　基本运算操作17

2.2.1　简单数学操作17

2.2.2　变量存储及读取20

2.3　MATLAB中的矩阵操作21

2.3.1　矩阵基本运算22

2.3.2　常用矩阵函数23

2.4　MATLAB中常用输入输出功能33

2.4.1　基于命令窗口的交互式输入输出34

2.4.2　基于文件的数据输入输出35

2.5　MATLAB中函数及其调用39

2.5.1　MATLAB中函数编写规范40

2.5.2　用户自定义函数43

2.5.3　MATLAB中常用数学函数56

2.5.4　MATLAB中常用数据分析函数63

2.5.5　MATLAB中常用统计分析函数67

2.5.6　快速傅里叶变换函数72

2.6　MATLAB绘图功能74

2.6.1　简易绘图功能75

2.6.2　MATLAB绘图选项设置76

2.6.3　三维绘图81

第3章　可编程逻辑器件基础知识85

3.1　可编程逻辑器件发展历程85

3.2　可编程逻辑器件分类86

3.3　可编程逻辑器件的典型代表：FPGA简介87

3.4　可编程逻辑器件结构特点88

3.4.1　查找表型FPGA结构88

3.4.2　基于乘积项的可编程逻辑器件92

3.4.3　其他结构的可编程逻辑器件94

3.5　FPGA编程95

3.6　Altera公司及其代表器件95

3.7　用FPGA实现数字系统流程98

3.7.1　用FPGA实现数字系统概述98

3.7.2　基于单一软件平台的FPGA设计流程100

3.7.3　基于多种EDA工具的FPGA设计流程103

3.8　可编程器件选型106

3.8.1　FPGA与CPLD的区别106

3.8.2　用CPLD实现设计的好处107

3.8.3　用FPGA实现设计的好处109

第4章　VHDL硬件描述语言110

4.1　硬件描述语言综述110

4.1.1　硬件描述语言现状110

4.1.2　硬件描述语言的发展历史110

4.1.3　使用硬件描述语言的理由111

4.1.4　硬件描述语言的主要特征112

4.1.5　硬件描述语言设计流程及设计方法112

4.1.6　VerilogHDL与VHDL比较115

4.1.7　HDL与计算机语言的区别116

4.1.8　硬件描述语言发展趋势116

4.2　VHDL硬件描述语言基本结构117

4.2.1　VHDL基本组成117

4.2.2　实体119

4.2.3　结构体120

4.2.4　进程125

4.3　VHDL数据对象126

4.3.1　常数126

4.3.2　信号127

4.3.3　变量127

4.3.4　信号与变量的区别127

4.4　VHDL数据类型131

4.4.1　枚举型131

4.4.2　整数型、实数型131

4.4.3　阵列数据类型132

4.4.4　记录类型132

4.4.5　VHDL数据类型及子类型133

4.4.6　VHDL数据类型转换133

4.5　属性134

4.6　VHDL运算符135

4.6.1　逻辑运算符136

4.6.2　关系运算符136

4.6.3　算术运算符137

4.6.4　并置（连接）运算符137

4.7　组合逻辑电路设计138

4.7.1　并行语句138

4.7.2　顺序语句140

4.7.3　几种语句的比较147

4.8　同步时序逻辑电路设计147

4.9　状态机的优化设计148

4.10　层次化设计154

4.11　库156

4.12　包157

4.13　元件159

4.14　函数161

4.15　过程162

第5章　常用FPGA设计软件164

5.1　QuartusⅡ软件使用方法164

5.1.1　QuartusⅡ项目操作164

5.1.2　QuartusⅡ设计输入171

5.1.3　QuartusⅡ与其他EDA软件连接176

5.1.4　QuartusⅡ编译180

5.1.5　QuartusⅡ延时分析182

5.1.6　QuartusⅡ仿真183

5.1.7　QuartusⅡ下载186

5.2　ModelSim软件使用方法187

5.2.1　ModelSim简介187

5.2.2　代码仿真187

5.2.3　门级仿真和时序仿真192

5.2.4　仿真需要的文件192

5.2.5　仿真步骤192

5.3　Synplfy软件使用方法196

5.3.1　Synplify和Synplify Pro.简介196

5.3.2　界面及菜单介绍196

5.3.3　建立工程197

5.3.4　语法检查198

5.3.5　PTL视图与结构导航198

5.3.6　文本与图形联合检验200

5.4　三种软件综合应用示例201

5.4.1　编写设计代码201

5.4.2　设计综合214

5.4.3　设计功能仿真214

5.4.4　设计时序仿真215

第6章　MATLAB在FPGA设计中的应用217

6.1 引言217

6.2　全并行结构FFT的FPGA实现217

6.2.1　全并行FFT算法介绍217

6.2.2　算法MATLAB验证218

6.2.3　全并行结构FFT的FPGA实现223

6.2.4　ModelSim与MATLAB联合仿真225

6.3　FIR滤波器的FPGA实现及其QuartusⅡ与MATLAB仿真229

6.3.1　查找表结构FIR算法230

6.3.2　FPGA实现过程及主要模块功能介绍231

6.3.3　QuartusⅡ与MATLAB联合仿真234

6.4　正交变换的FPGA实现237

6.4.1　正交变换算法的比较与选择237

6.4.2　Rader正交变换算法的FPGA实现242

参考文献247

附录　光盘说明248