VHDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)
定 價(jià):36 元
- 作者:徐向民 主編
- 出版時(shí)間:2015/8/1
- ISBN:9787121267307
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TP312
- 頁(yè)碼:264
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)凝聚了編者十多年的教學(xué)科研經(jīng)驗(yàn),分為基礎(chǔ)篇與進(jìn)階篇,同時(shí)兼顧基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐;A(chǔ)篇共6章,第1章介紹了數(shù)字系統(tǒng)概論與EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì);第2章結(jié)合例程系統(tǒng)性介紹VHDL硬件描述語(yǔ)言;第3、4章介紹了基于VHDL的組合邏輯電路、基本時(shí)序電路建模方法;第5章介紹了基于ASM圖的同步時(shí)序電路設(shè)計(jì)方法;第6章介紹了編者自主開(kāi)發(fā)的EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與基于可編程芯片的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程。進(jìn)階篇共3章,深入介紹了仿真、綜合、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。書(shū)中*后展示了2個(gè)工程實(shí)例的設(shè)計(jì)方法。
本書(shū)內(nèi)容全面,層次遞進(jìn),系統(tǒng)性強(qiáng),結(jié)合寄存器傳輸級(jí)描述對(duì)語(yǔ)法及模塊電路進(jìn)行詳細(xì)講解,可以幫助于初學(xué)者的快速入門(mén),同時(shí)配合編者自主開(kāi)發(fā)的EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以對(duì)書(shū)中所有例程進(jìn)行驗(yàn)證。
該課程已于2010年獲批為國(guó)家精品課程,2014年獲批為國(guó)家精品資源共享課。該教材對(duì)應(yīng)的課程“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)”建有面向全社會(huì)開(kāi)放的課程網(wǎng)站。該課程有全程視頻錄像,與教材同步。本書(shū)涵蓋EDA數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)整個(gè)流程的系統(tǒng)性理論介紹,突出設(shè)計(jì)方法。本書(shū)分為基礎(chǔ)篇、進(jìn)階篇、實(shí)踐篇三個(gè)部分。由淺入深,引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)字系統(tǒng)自頂向下的設(shè)計(jì)方法。
徐向民,華南理工大學(xué) 電子與信息學(xué)院,常務(wù)副院長(zhǎng),教授。教育部電子信息類(lèi)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、廣東省本科高校工程訓(xùn)練指導(dǎo)委員會(huì)主任、全國(guó)電子學(xué)會(huì)電路與系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、中國(guó)電子教育學(xué)會(huì)高等教育分會(huì)理事、廣東省圖象圖形學(xué)會(huì)理事、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽廣東省組委會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)。
**篇 基礎(chǔ)篇(1)
第1章 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與EDA技術(shù)(3)
1.1 數(shù)字系統(tǒng)概念(3)
1.2 電子設(shè)計(jì)發(fā)展歷史(4)
1.3 EDA技術(shù)介紹(5)
1.3.1 基本特征(5)
1.3.2 主要內(nèi)容(6)
1.3.3 EDA設(shè)計(jì)流程(8)
1.4 IP核(9)
1.4.1 軟IP(9)
1.4.2 固IP(9)
1.4.3 硬IP(9)
1.5 EDA應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)(9)
第2章 VHDL語(yǔ)言基礎(chǔ)(11)
2.1 硬件描述語(yǔ)言的特點(diǎn)(11)
2.2 VHDL程序基本結(jié)構(gòu)(11)
2.3 VHDL程序主要構(gòu)件(13)
2.3.1 庫(kù)(13)
2.3.2 實(shí)體(14)
2.3.3 結(jié)構(gòu)體(15)
2.4 VHDL數(shù)據(jù)對(duì)象(16)
2.4.1 常量(16)
2.4.2 變量(17)
2.4.3 信號(hào)(17)
2.4.4 信號(hào)與變量的比較(18)
2.5 VHDL數(shù)據(jù)類(lèi)型(19)
2.5.1 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類(lèi)型(19)
2.5.2 用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型(20)
2.5.3 數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換(21)
2.6 運(yùn)算符(21)
2.6.1 算術(shù)運(yùn)算符(21)
2.6.2 邏輯運(yùn)算符(22)
2.6.3 關(guān)系運(yùn)算符(22)
2.6.4 其他運(yùn)算符(22)
2.6.5 運(yùn)算優(yōu)先級(jí)(22)
2.7 VHDL基本語(yǔ)句(23)
2.7.1 并行語(yǔ)句(23)
2.7.2 順序語(yǔ)句(30)
2.7.3 屬性描述語(yǔ)句(35)
2.8 測(cè)試基準(zhǔn)(41)
2.9 VHDL程序的其他構(gòu)件(41)
2.9.1 塊(41)
2.9.2 函數(shù)(43)
2.9.3 過(guò)程(44)
2.9.4 程序包(45)
2.10 結(jié)構(gòu)體的描述方法(47)
第3章 組合邏輯電路建模(49)
3.1 組合邏輯電路的特點(diǎn)與組成(49)
3.2 基本邏輯門(mén)電路的設(shè)計(jì)(49)
3.3 譯碼器(51)
3.4 編碼器(52)
3.5 加法器的設(shè)計(jì)(53)
3.5.1 半加器與全加器(53)
3.5.2 四位串行進(jìn)位加法器(55)
3.5.3 并行進(jìn)位加法器(56)
3.6 其他組合邏輯模塊(58)
3.6.1 選擇器(58)
3.6.2 求補(bǔ)器(60)
3.6.3 三態(tài)門(mén)(61)
3.6.4 緩沖器(61)
3.6.5 比較器(63)
3.6.6 只讀存儲(chǔ)器(64)
3.6.7 隨機(jī)存儲(chǔ)器(65)
第4章 基本時(shí)序邏輯電路建模(67)
4.1 鎖存器(67)
4.1.1 RS鎖存器(67)
4.1.2 D鎖存器(69)
4.2 觸發(fā)器(70)
4.2.1 D觸發(fā)器(70)
4.2.2 帶有 輸出的D觸發(fā)器(72)
4.2.3 JK觸發(fā)器(75)
4.2.4 T觸發(fā)器(77)
4.3 多位寄存器(78)
4.4 串進(jìn)并出型移位寄存器(79)
4.5 計(jì)數(shù)器(80)
4.6 無(wú)符號(hào)數(shù)乘法器(83)
第5章 同步時(shí)序電路設(shè)計(jì)(86)
5.1 時(shí)序電路的特點(diǎn)與組成(86)
5.2 設(shè)計(jì)實(shí)例——3位計(jì)數(shù)器(88)
5.3 時(shí)序電路描述方法(89)
5.3.1 ASM圖的組成(90)
5.3.2 自動(dòng)售郵票機(jī)(92)
5.3.3 狀態(tài)分配與編碼(92)
5.3.4 狀態(tài)*少化(94)
5.4 ASM圖的硬件實(shí)現(xiàn)(95)
5.4.1 計(jì)數(shù)器法(95)
5.4.2 多路選擇器(96)
5.4.3 定序法(98)
5.4.4 微程序法(99)
5.5 有限狀態(tài)機(jī)的VHDL實(shí)現(xiàn)(100)
5.5.1 符號(hào)化狀態(tài)機(jī)(101)
5.5.2 單進(jìn)程狀態(tài)機(jī)(104)
5.5.3 雙進(jìn)程狀態(tài)機(jī)(107)
5.5.4 三進(jìn)程狀態(tài)機(jī)(110)
5.6 設(shè)計(jì)實(shí)例1——序列檢測(cè)器(113)
5.7 設(shè)計(jì)實(shí)例2——A/D采樣控制器(115)
第6章 開(kāi)發(fā)平臺(tái)與Quartus II設(shè)計(jì)流程(119)
6.1 SCUT-EDA開(kāi)發(fā)平臺(tái)(119)
6.2 Quartus II軟件設(shè)計(jì)流程(120)
6.2.1 基于Quartus II的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程(120)
6.2.2 Quartus II軟件使用介紹(121)
第二篇 進(jìn)階篇(139)
第7章 仿真(141)
7.1 仿真(模擬)概述(141)
7.1.1 仿真簡(jiǎn)介(141)
7.1.2 仿真的級(jí)別(141)
7.2 仿真系統(tǒng)的構(gòu)成(142)
7.3 邏輯仿真模型(142)
7.3.1 電路模型(142)
7.3.2 元件模型(143)
7.3.3 信號(hào)模型(143)
7.3.4 延遲模型(145)
7.4 邏輯仿真過(guò)程(146)
7.5 簡(jiǎn)單Testbench設(shè)計(jì)(147)
7.5.1 VHDL仿真概述(147)
7.5.2 Testbench程序基本結(jié)構(gòu)(148)
7.5.3 激勵(lì)信號(hào)的產(chǎn)生(148)
7.5.4 Testbench設(shè)計(jì)實(shí)例(156)
7.6 高級(jí)Testbench介紹(161)
7.6.1 高級(jí)Testbench概述(161)
7.6.2 文件I/O的讀寫(xiě)(162)
7.6.3 VCD數(shù)據(jù)庫(kù)文件(166)
7.6.4 斷言語(yǔ)句(167)
7.7 Modelsim軟件的使用(171)
7.7.1 Modelsim軟件簡(jiǎn)介(171)
7.7.2 從Quartus II調(diào)用Modelsim軟件進(jìn)行仿真(171)
第8章 綜合與優(yōu)化(184)
8.1 綜合概述(184)
8.1.1 綜合的層次(184)
8.1.2 高層次綜合(184)
8.1.3 邏輯綜合(186)
8.1.4 可編程器件綜合(190)
8.2 VHDL的可綜合性(191)
8.2.1 VHDL可綜合類(lèi)型(192)
8.2.2 VHDL對(duì)象可綜合性(193)
8.2.3 運(yùn)算符(196)
8.2.4 語(yǔ)句(198)
8.3 設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題的處理(204)
8.3.1 寄存器的引入方法(204)
8.3.2 避免引入不必要的寄存器(212)
第9章 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法(218)
9.1 數(shù)字系統(tǒng)自頂向下的設(shè)計(jì)層次(218)
9.1.1 數(shù)字系統(tǒng)層次化結(jié)構(gòu)(218)
9.1.2 自頂向下設(shè)計(jì)方法(219)
9.2 數(shù)字系統(tǒng)的一般劃分結(jié)構(gòu)(219)
9.3 模塊劃分技術(shù)(220)
9.4 迭代技術(shù)(226)
9.4.1 空間迭代(227)
9.4.2 時(shí)間迭代(228)
9.4.3 二維迭代(228)
第三篇 實(shí)踐篇(233)
第10章 綜合實(shí)例(235)
10.1 出租車(chē)計(jì)費(fèi)實(shí)驗(yàn)(235)
10.1.1 設(shè)計(jì)要求(235)
10.1.2 設(shè)計(jì)分析與設(shè)計(jì)思路(235)
10.1.3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(237)
10.1.4 波形仿真與分析(243)
10.1.5 思考題(245)
10.2 矩陣乘法(245)
10.2.1 設(shè)計(jì)要求(245)
10.2.2 設(shè)計(jì)分析與設(shè)計(jì)思路(246)
10.2.3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(248)
10.2.4 波形仿真與分析(252)
參考文獻(xiàn)(254)