VHDL及数字电路验证
本书特色
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本书涵盖“VHDL设计描述语言”和“FPGA设计及应用”两门课程的主要内容，内容紧凑、重点突出、条理清晰、针对性强、注重实践，精心选取了大量通用、贴近工程实践的设计实例。
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作者简介
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刘树林：博士，西安科技大学教授、博士生导师，四川大学半导体物理专业本科毕业，航天部西安微电子研究所硕士、博士毕业。先后在西安电力电子研究所、中兴通讯股份有限公司、西安科技大学从事科研和教学工作。现任西安科技大学电气与控制工程学院副院长、“电力电子电路与系统科研创新团队”负责人、矿山机电工程博士点学科带头人、微电子学与固体电子学学科带头人等。
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目录
目 录第1章 绪论 1 1.1 电路系统 1 1.1.1 电路系统的分类 1 1.1.2 模拟电路系统及其特点 1 1.1.3 数字电路系统及其特点 2 1.2 VHDL语言的产生背景、功能及特点 2 1.2.1 EDA概念 2 1.2.2 EDA技术发展阶段 2 1.2.3 EDA技术的研究内容 4 1.2.4 HDL语言的概念及分类 5 1.2.5 VHDL语言的发展及特点 6 1.3 PLD与FPGA 7 1.3.1 简单低密度器件（SPLD） 8目 录第1章 绪论 1 1.1 电路系统 1 1.1.1 电路系统的分类 1 1.1.2 模拟电路系统及其特点 1 1.1.3 数字电路系统及其特点 2 1.2 VHDL语言的产生背景、功能及特点 2 1.2.1 EDA概念 2 1.2.2 EDA技术发展阶段 2 1.2.3 EDA技术的研究内容 4 1.2.4 HDL语言的概念及分类 5 1.2.5 VHDL语言的发展及特点 6 1.3 PLD与FPGA 7 1.3.1 简单低密度器件（SPLD） 8 1.3.2 CPLD 9 1.3.3 FPGA 12 1.3.4 器件供应商及第三方软件介绍 13 习题 16第2章 VHDL程序框架及组成 17 2.1 概述 17 2.2 语法规则及命名 17 2.2.1 书写规定 17 2.2.2 标识符 18 2.2.3 扩展标识符 18 2.2.4 保留字及专用字 19 2.3 VHDL基本架构 19 2.3.1 设计库 20 2.3.2 包集合 22 2.3.3 实体 24 2.3.4 构造体 26 2.3.5 配置 28 3．配置的格式 28 2.4 小结 31 习题 31第3章 VHDL语言数据类型 32 3.1 数据类型概述 32 3.2 标准预定义数据类型 32 3.2.1 可综合数据类型 33 3.2.1 不可综合数据类型 36 3.3 用户自定义数据类型 38 3.3.1 枚举类型 39 3.3.2 数组类型 39 3.3.3 记录类型 40 3.3.4 寻址类型 41 3.3.5 文件类型 41 3.4 数据类型的转换 42 3.5 小结 44 习题 44第4章 VHDL语言数据对象及运算操作符 45 4.1 数据对象及其分类 45 4.1.1 常量 45 4.1.2 信号 46 4.1.3 变量 47 4.1.4 文件 49 4.2 运算操作符 51 4.2.1 逻辑运算符 51 4.2.2 算术运算符 52 4.2.3 关系运算符 52 4.2.4 移位操作符 53 4.2.5 并置运算符 54 4.3 小结 55 习题 55第5章 VHDL语言主要描述语句 57 5.1 概述 57 5.2 并发描述语句 57 5.2.1 进程语句 58 5.2.2 信号代入语句 59 5.2.3 元件例化语句 64 5.2.4 过程调用语句 69 5.2.5 类属语句 71 5.2.6 生成语句 72 5.2.7 并行仿真语句 75 5.2.8 块语句 77 5.3 顺序描述语句 78 5.3.1 进程语句 79 5.3.2 赋值语句 79 5.3.3 条件判断语句 81 5.3.4 CASE语句 83 5.3.5 调用语句 87 5.3.6 循环语句 90 5.3.7 仿真描述语句 94 5.3.8 空语句 98 5.4 小结 99 习题 99第6章 VHDL语言属性 100 6.1 概述 100 6.2 数值类属性 100 6.2.1 常规数据类型的数值属性 101 6.2.2 数组类型的数值属性 101 6.2.3 块的数值属性 102 6.3 函数类属性 103 6.3.1 函数数据类型属性 103 6.3.2 函数数组属性 105 6.3.3 函数信号属性 106 6.3.4 信号类属性 110 6.4 数据类型属性 113 6.5 数据区间类属性 113 6.6 用户自定义属性 114 6.7 小结 115 习题 115第7章 VHDL语言构造体的描述方式 117 7.1 概述 117 7.2 行为描述方式 117 7.2.1 行为描述方式的概念和特点 117 7.2.2 行为描述方式举例 117 7.3 结构化描述方式 119 7.3.1 结构化描述方式的概念和特点 119 7.3.2 结构化描述举例 119 7.4 数据流描述方式 123 7.4.1 数据流描述方式的概念和特点 123 7.4.2 数据流描述方式举例 124 7.5 混合描述方式 125 7.5.1 混合描述方式的概念和特点 125 7.5.2 混合描述方式举例 126 7.6 数据流描述中应注意的问题 126 7.6.1 非法状态传递问题 126 7.6.2 进程中时钟沿的使用问题 128 7.6.3 综合电路问题 128 7.7 小结 132 习题 132第8章 数字逻辑电路设计 133 8.1 概述 133 8.2 组合逻辑电路设计 133 8.2.1 选择器和分配器 133 8.2.2 编码器和译码器 138 8.2.3 数字比较器 144 8.2.4 加法器 146 8.2.5 三态门及总线缓冲器 148 8.2.6 奇偶校验器 152 8.3 时序逻辑电路设计 153 8.3.1 触发器 153 8.3.2 寄存器的设计 159 8.3.3 计数器 162 8.4 小结 168 习题 168第9章 状态机设计 169 9.1 概述 169 9.2 状态机的特点 170 9.3 状态机的组成 170 9.4 状态机的描述风格 174 9.5 状态机的状态编码 175 9.5.1 直接输出型编码 175 9.5.2 顺序编码 176 9.5.3 格雷码编码 176 9.5.4 独热码编码 177 9.6 状态机剩余状态处理 178 9.7 有限状态机的复位 179 9.8 小结 183 习题 183第10章 MODELSIM仿真与测试平台的搭建 184 10.1 引言 184 10.2 ModelSim仿真软件 184 10.2.1 ModelSim简介 184 10.2.2 ModelSim软件的安装及破解 184 10.2.3 软件仿真步骤 188 10.3 测试及验证平台 192 10.3.1 仿真软件编辑输入 193 10.3.2 仿真输入波形的产生 193 10.3.3 测试平台的搭建 198 10.4 小结 201 习题 201第11章 QUARTUS II集成开发环境 202 11.1 概述 202 11.2 Quartus II软件开发流程 203 11.2.1 新建工程设计流程 204 11.2.2 设计输入流程 207 11.2.3 编译及综合流程 217 11.2.4 仿真验证 220 11.2.5 硬件下载与验证 224 11.3 Quartus II软件其他常用功能应用 227 11.3.1 嵌入式逻辑分析仪 227 11.3.2 信号探针 230 11.3.3 功耗分析工具 231 11.3.4 存储器内容编辑 233 11.3.5 逻辑分析仪接口编辑器 235 11.4 小结 236 习题 236第12章 FPGA器件及其开发平台 237 12.1 FPGA工作原理 237 12.2 Altera FPGA芯片 237 12.2.1 Altera PLD芯片的分类 237 12.2.2 Altera PLD的命名 237 12.2.3 Cylone系列FPGA的功能和结构 238 12.3 FPGA与CPLD的比较 245 12.3.1 FPGA与CPLD的相同点 245 12.3.2 CPLD和FPGA的区别 245 12.4 FPGA开发流程 246 12.5 FPGA开发平台：*小系统设计 247 12.5.1 FPGA芯片有关引脚 247 12.5.2 PROM芯片型号及电路连接 248 12.5.3 全局时钟发生电路 249 12.5.4 JTAG下载电路 250 12.5.5 电源电路设计 250 12.5.6 其他IO接口电路 251 12.6 小结 252 习题 252第13章 FPGA典型应用设计 253 13.1 IP知识产权模块 253 13.1.1 IP模块的概念 253 13.1.2 IP模块的分类 253 13.1.3 IP模块的复用 254 13.2 分频器的设计验证 255 13.2.1 奇偶数分频器通用IP核的设计 255 13.2.2 占空比可调的分频器的设计 258 13.3 交通灯控制器的设计 260 13.3.1 设计要求 260 13.3.2 设计原理 260 13.3.3 VHDL语句描述 261 13.3.4 元件符号及端口说明 262 13.3.5 仿真验证 263 13.4 串口异步收发控制器的设计 263 13.4.1 UART数据帧格式 264 13.4.2 UART的实现 264 13.5 I2C总线通信控制器的设计 274 13.5.1 I2C总线简介 274 13.5.2 I2C总线帧格式 274 13.5.3 I2C总线顶层模块设计 275 13.5.4 I2C时钟模块的设计 275 13.5.5 I2C写数据模块设计 276 13.6 并行ADC0809控制模块设计 279 13.6.1 设计原理 279 13.6.2 状态机设计 279 13.6.3 VHDL语言描述 280 13.6.4 测试平台的设计 281 13.6.5 仿真结果 282 13.7 串行DAC TLC5615控制模块设计 282 13.7.1 设计原理 283 13.7.2 设计状态图 283 13.7.3 VHDL源程序 283 13.7.4 元件符号及端口说明 285 13.7.5 仿真验证 285 13.8 正弦信号发生器的设计 285 13.8.1 正弦信号发生器工作原理 285 13.8.2 定制初始化数据文件 286 13.8.3 定制LPM_ROM元件 286 13.9 小结 289 习题 289主要参考文献 291信息
封面
书名:VHDL及数字电路验证
作者:刘树林
页数:304
定价:¥49.8
出版社:电子工业出版社
出版日期:2017-01-01
ISBN:9787121302503
PDF电子书大小:144MB 高清扫描完整版