本书共5章：第1章对本书的教学意义、应用价值及实验须知、实验报告要求进行相关概述；第2章对硬件开发工具Quartus13.0、集成开发工具Qsys的设计流程及功能详解等进行介绍，再结合实例进行讲解，为后续学习打下扎实基础；第3章设计了10个基于FPGA的数字系统常用基本器件实验，引领读者快速入门，使读者掌握FPGA技术设计数字系统计算机体系结构中基本组成部件及指令系统的基本实验设计过程，通过上述实验，让读者理解掌握计算机体系结构基本组成部件功能原理，同时培养读者独立使用TDX－CMX硬件设计平台的能力；第5章主要是基于Qsys的7个综合开发实例实验设计，使读者进一步提高对Qsys系统的理解和掌握；附录部分介绍了硬件设计平台TDX－CMX及DE2开发板。
本书可作为普通高等院校计算机科学与技术、信息安全、电子信息工程、通信工程、自动化等专业学生的教材，也可供从事FPGA开发的科研人员使用。

第1章 概述
1.1 课程概述
1.2 实验须知
1.3 实验报告要求
第2章 常用FPGA开发工具
2.1 硬件开发工具QuartusⅡ13.0
2.1.1 Quartus Ⅱ 13.0简介
2.1.2 Quartus Ⅱ 13.0设计流程
2.1.3 Quartus Ⅱ 13.0功能详解
2.1.4 Quartus Ⅱ 13.0实例讲解
2.2 集成开发工具Qsys
2.2.1 Qsys技术简介
2.2.2 Qsys功能特点
2.2.3 Qsys设计流程
2.2.4 Qsys开发实例
第3章 基于FPGA的常用基本器件设计
3.1 移位寄存器设计
3.2 加减法运算器设计
3.3 计数器设计
3.4 节拍器设计
3.5 存储器设计
3.6 分频器设计
3.7 D触发器设计
3.8 数值比较器设计
3.9 数据分配器设计
3.10 序列信号发生器设计
第4章 基于Qsys的计算机体系结构实验
4.1 运算器实验
4.1.1 基本运算器设计实验
4.1.2 超前进位加法器设计实验
4.2 存储器实验
4.2.1 FIFO存储实验
4.2.2 Cache控制器设计实验
4.3 控制器实验
4.3.1 时序发生器设计实验
4.3.2 微程序控制器设计实验
4.4 接口实验
4.4.1 基本输入/输出功能的总线接口实验
4.4.2 中断控制功能的总线接口实验
4.4.3 典型I/O接口8253扩展设计实验
4.5 指令系统实验
4.5.1 基于CISC指令系统的模型机设计实验
4.5.2 基于RISC技术的模型机设计实验
4.5.3 指令预取功能的模型机设计实验
第5章 基于Qsys的综合开发实例
5.1 LED流水灯实验
5.2 JTAG UART通信实验
5.3 带SDRAM模块的Nios Ⅱ系统实验
5.4 带Flash模块的Nios Ⅱ系统实验
5.5 基于Avalon总线的PWM组件实验
5.6 DS18B20数字温度传感器应用实验
5.7 数字示波器设计实验
附录
附录1 软件使用说明
附录2 DE2开发板简介
参考文献