EDA技术实用教程——VHDL版(第六版)--详细介绍

图书搜索
帮助
热门图书
经济数学
幼儿园环境创设——为幼儿...
Access2010数据...
SQL Server 2...
Office高级应用案例...
C语言程序设计案例教程
汽车电工电子技术
计算机网络技术与实训
机械设备装调技术与实训
中医食疗药膳设计
电子商务实务
大学生就业指导与创新创业...
AutCAD建筑绘图及三...
中职生创业教育读本
幼儿潜能开发技术
计算思维与大学计算机基础...
食品微生物检验技术(第二...
家装设计
汇编语言程序设计
Access2010数据...
三维设计
国际货运代理基础
 当前位置:本科及研究生教材 EDA技术实用教程——VHDL版(第六版)
   
EDA技术实用教程——VHDL版(第六版)
作者:潘松,
书名:EDA技术实用教程——VHDL版(第六版)
定价:¥56 元
光盘: 
丛书名:  
免费资源下载:
本书PPT下载:
目录和样章下载:
模拟试题库下载:
教学资料包下载:
实例素材下载:
开本: 
标准书号: 978-7-03-057909-6
字数(千): 
印张: 
出版日期: 2018-8-2
发行号: TP-8004.0101
装帧: 
点击热度: 825
习题答案下载:
教学视频下载:
电子教案下载:
名人推荐
.........................................................................................
 
获奖情况
.........................................................................................
 
图书介绍
.........................................................................................
  本书根据课堂教学和实验操作的要求,以提高实际工程设计能力为目的,深入浅出地对EDA技术、VHDL硬件描述语言、FPGA开发应用及相关知识做了系统和完整的介绍,使读者通过本书的学习并完成推荐的实验,能初步了解和掌握EDA的基本内容及实用技术。
  本书包括EDA的基本知识、常用EDA工具的使用方法和目标器件的结构原理、以向导形式和实例为主的方法介绍的多种不同的设计输入方法、对VHDL的设计优化以及基于EDA技术的典型设计项目。各章都安排了习题或针对性较强的实验与设计。书中列举的大部分VHDL设计实例和实验示例实现的EDA工具平台是Quartus II 13.1/16.1,硬件平台是Cyclone 4E系列FPGA,并在EDA实验系统上通过了硬件测试。
  本书可作为高等院校电子工程、通信、工业自动化、计算机应用技术、电子对抗、仪器仪表、数字信号或图像处理等学科的本科生或研究生的电子设计、EDA技术课程和VHDL硬件描述语言的教材及实验指导书,同时也可作为相关专业技术人员的自学参考书。
 
前言
.........................................................................................
  新版教程的变化主要表现在新版EDA软件和较新的FPGA的使用上:
  (1)考虑到Quartus II 13.1 和 Quartus Prime Standard 16.1版本的用法和功能基本相同,而Quartus II 13.1版本支持的早期器件系列较多,包括Cyclone 3。所以第六版绝大部分内容中用Quartus II 13.1取代了旧版的Quartus II 9.1,读者要注意有不少不同的用法。
  (2)Quartus II 10.0后不再支持内置的门级仿真器,即Intel/Altera已将Quartus II 10.0及此后版本的软件中曾经一贯内置的门级波形仿真器移除了,因此Quartus的使用者不得不使用接口于Quartus II的第三方仿真器ModelSim-Altera,使得仿真技术能很好地融合于更一般的EDA技术,也更适用于工程实际的需要。然而这一举措对于多数初学者和相关的教学造成很大的不便。因为必须承认,Quartus II 9.x及之前版本软件中一直内置的波形仿真器有着易学、高效和便捷的巨大优势,对于EDA教学和初学者的学习是十分重要的。为此,直到Quartus II 13.1及其以后的16.1版本,才借助ModelSim ASE构建了一个类似于波形仿真器的仿真工具。当然在用法上有少许不同之处,书中也做了介绍。
  (3)由于新版软件的波形仿真器是建立在第三方仿真软件ModelSim ASE上的,所以在安装软件时需要特别注意安装ModelSim ASE,书中对具体使用做了必要提示。
  (4)考虑到较新的Cyclone 4型FPGA已经得到广泛使用,并兼顾目前多数学校仍然使用基于Cyclone 3系列FPGA的实验设备的现实,在新版教材中包含了这两种FPGA的使用示例,但以Cyclone 4E型为主,也介绍了Cyclone 10LP型FPGA,其结构与Cyclone 4E型FPGA相同,只是需要较新的Quartus版本才支持。适用于Cyclone 4E型FPGA的实验示例也同样适用于Cyclone 10LP型FPGA的实验设备。
  (5)在FPGA和CPLD的结构介绍方面进行了一定更新,介绍了较新发展的FPGA(Cyclone 4)和CPLD(内嵌Flash的FPGA器件)的结构特点。
  (6)由于现在VHDL仿真越来越重要,本书将原来安排在最后一章的 VHDL Test Bench仿真的内容并入第8章“VHDL深入”,同时又进行了补充。
  (7)具体的示例和实验中的FPGA硬件平台已升级为Cyclone 4E系列器件,但也同样适用于Cyclone 3和Cyclone 5系列FPGA。
  本书以VHDL作为基本硬件描述语言来介绍EDA技术。作为教科书,与科学出版社出版的《EDA技术实用教程——Verilog HDL版》构成了姊妹篇。
  为了适应EDA技术在高新技术行业就业中的需求和高校教学的要求,突出EDA技术的实用性,以及面向工程实际的特点和自主创新能力的培养,作者力图将EDA技术最新的发展成果、现代电子设计最前沿的理论和技术、国际业界普遍接受和认可的EDA软硬件开发平台的实用方法,通过本书合理地综合和萃取,奉献给广大读者。
  随着EDA技术的发展和应用领域的扩大,EDA技术在电子信息、通信、自动控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。同时随着技术市场与人才市场对EDA技术需求的不断提高,产品的市场效率和技术要求也必然会反映到教学和科研领域中来。以最近几届全国大学生电子设计竞赛为例,涉及EDA技术的赛题从未缺席过。全国大学生电子设计竞赛的Intel嵌入式系统专题邀请赛与T1模拟系统设计专题邀请赛两大专题赛,在近年竞赛内容中都涉及了FPGA的应用。对诸如斯坦福大学、麻省理工学院等美国一些著名院校的电子与计算机实验室建设情况的调研也表明,其EDA技术的教学与实践的内容也十分密集,在其本科和研究生教学中有两个明显的特点:其一,各专业中EDA教学实验课程的普及率和渗透率极高;其二,几乎所有实验项目都部分或全部地融入了EDA技术,其中包括数字电路、计算机组成与设计、计算机接口技术、数字通信技术、嵌入式系统、DSP等实验内容,并且更多地注重创新性实验。这显然是科技发展和市场需求双重影响下自然产生的结果。
  基于工程领域中的EDA技术应用的巨大实用价值,以及重视EDA教学中实践能力和创新意识培养的极端重要性,我们对本书各章节做了相应的安排,其特点有以下三个。
  1.注重实践、实用和创新能力的培养
  除在各章中安排了许多习题外,绝大部分章节还安排了针对性较强的实验与设计项目,使学生对每一章的课堂教学内容和教学效果能及时通过实验得以消化和强化,并尽可能地从学习一开始就有机会将理论知识与实践、自主设计紧密联系起来。
  全书包含数十个实验及其相关的设计项目,这些项目涉及的技术领域宽,知识涉猎密集、针对性强,而且自主创新意识的启示性好。与本书的示例一样,所有的实验项目都通过了EDA工具的仿真测试并通过FPGA平台的硬件验证。每一个实验项目除给出详细的实验目的、实验原理和实验报告要求外,都含2~5个子项目或子任务。它们通常分为:第一(层次)实验任务是与该章某个阐述内容相关的验证性实验,通常提供详细的并被验证的设计源程序和实验方法,学生只需将提供的设计程序输入计算机,并按要求进行编译仿真,在实验系统上实现,使学生有一个初步的感性认识,这也提高了实验的效率;第二(层次)实验任务是要求在上一实验基础上做一些改进和发挥;第三个层次的实验通常是提出自主设计的要求和任务;第四、第五个实验层次则在仅给出一些提示的情况下提出自主创新性设计的要求。因此,教师可以根据学时数、教学实验的要求以及不同的学生对象,布置不同层次、含不同任务的实验项目。
  2.高效的教学模式成就速成
  一般认为EDA技术的学习难点和费时的根源在于硬件描述语言。对此,全书做了有针对性的安排:根据专业特点,摒弃传统的计算机语言的教学模式,打破目前HDL教材通行的编排形式,而以电子线路设计为基点,从实例的介绍中引出VHDL语句语法内容。同时为了尽快进入EDA技术的实践阶段,熟悉EDA开发工具及其相关软硬件的使用方法,及时安排了大量有针对性的实验项目,以便读者能尽早进入数字系统工程设计经验的积累和能力提高阶段,并能通过这些面向实际的实践和实验活动,快速深化对硬件描述语言的理解和掌握对应的设计技巧。
  本书通过一些简单而典型的VHDL设计示例和电路模型,从具体电路和实用背景下引出相关的VHDL语言现象和语句规则,并加以深入浅出的说明,使得读者仅通过前期一些内容的学习便能迅速了解并掌握VHDL描述与逻辑电路间的基本关系,从而极大地降低了HDL的学习难度,大幅提高了学习效率,快速实现了学以致用的目的。我们过去多年的教学实践已证明这是一种高效学习硬件描述语言和EDA技术的好方法。
  3.注重教学选材的灵活性和完整性相结合
  本书的结构特点决定了授课课时数可十分灵活,即可长可短,视具体的专业特点、课程定位及学习者的前期教育力度等因素而定,在20~50学时之间选择。由于本书的特色和定位,加之EDA技术课程的特质,具体教学可以是粗放型的,其中多数内容,包括实践项目可直接放手于学生,更多地让他们自己去查阅资料、提出问题、解决问题,乃至创新与创造;而授课教师,甚至实验教师只需做一个启蒙者、引导者、鼓励者和学生成果的检验者和评判者。授课的过程多数只需点到为止,大可不必拘泥细节,面面俱到。但有一个原则,即实验学时数应多多益善。事实上,现在任何一门课程的学时数总是有限的,为了有效倍增学生的实践和自主设计的时间,可以借鉴清华大学的一项教改措施,即其电子系本科生从一入学就人手获得一块FPGA实验开发板,可从本科一年级一直用到研究生毕业。这是因为EDA技术本身就是一个可把全部实验和设计带回家的课程。我校对于这门课也基本采用了这一措施:每个上EDA课的学生都可借出一套EDA实验板,使他们能利用自己的计算机在课余时间完成自主设计项目,强化学习效果。实践表明,这种安排使得实验课时得到有效延长,教学成效非常明显。
  本书的定位目标是,基于全书给出的完整的知识结构,注重实践第一的观念,强化创新意识的培养,通过课堂合理的教学安排,结合学生明晰的求知觉悟和踏实的实践精神,为了即将离开学校面向招聘者、面向研究生导师、面向社会、面向未来的学生能多一份自信、多一点信心和多一线希望。因此我们建议应该积极鼓励学生利用课余时间尽可能学完本书的全部内容,掌握本书介绍的所有EDA工具软件和相关开发手段,并尽可能多地完成本书配置的实验和设计任务。
  还有一个问题有必要在此探讨,就是在前面曾提到的“本书的定位之说”。事实上,自主创新能力的提高绝非一朝一夕之事。多年的教学实践告诉我们,针对这一命题的教改必须从两方面入手,一是教学内容,二是设课时间。两者互为联系,不可偏废。
前者主要指建立一个内在相关性好、设课时间灵活,且易于将创新能力培养寓于知识传播之中的课程体系。
  后者主要指在课程安排的时段上,将这一体系的课程尽可能地提前。这一举措是成功的关键,因为我们不可能想象到了本科三四年级才去关注能力培养会有奇迹发生,更不可能指望一两门课程就能解决问题。尤其是以卓越工程师为培养目标的工科高等教育,自主创新能力的培养本身就是一项教学双方必须投入密集实践和探索的创新活动。
  我校的EDA技术国家级精品课程正是针对这一教改目标建立的课程体系,而“数字电子技术基础”是这一体系的组成部分和先导课程。它的提前设课是整个课程体系提前的必要条件。通过数年的试点性教学实践和经验总结,现已成功在部分本科学生中将此课程的设课时间从原来的第4或第5学期提前到了第1或第2学期。而这一体系的其他相关课程,如EDA技术、单片机、SOC片上系统、计算机接口、嵌入式系统和DSP等也相应提前,从而使学生到二年级时就具备了培养工程实践和自主开发能力的条件。
  不可否认,数字电路课程的大幅提前必须要以改革其教学内容为前提,否则将传统的教学内容强行提前必将归于失败。为此,在总结了数字电路多年教改成果的基础上,我们推出了适应新需求的教材,即科学出版社出版的《数字电子技术基础》(第三版)一书,很好地满足了当前的教改要求。此书创新性地解决了传统教材中的手工数字技术与现代自动化数字技术间的关系,使两者能平稳过渡,且有机融合,在有效促进理论与实践紧密结合的同时,强化实践训练,突显了创新意识启蒙的良好效果,同时实现了与后续课程的良好衔接。我校的教学实践已清晰地展示了诸多颇具说服力的证明。例如,相比于其他同类情况(如同年级、同专业、同授业课程等),那些曾经参加这一课程体系的学生在大学生电子设计竞赛、飞思卡尔车模大赛,以及一些国外企业主导的自主设计赛事中,都获得了更多的奖项和更好的成绩。而且这些学生的获奖比例逐年提高,例如,我校在2011年全国大学生电子设计竞赛获一、二等奖项(分别是3个和6个)的学生中,本科二年级学生的比例高达80%(这年我校多数三年级学生选择考研复习,未参赛)。若按传统的工科本科教学流程,二年级就有能力获全国一等奖是不可想象的事!
  其实,类似的教改活动和教改成绩,我校远非唯一。国内早有不少院校将数字电路放在第1或第2学期,其实践训练的内容包括超过数万至数十万逻辑门规模的数字系统自主设计训练,不少受益的学生在各类电子设计竞赛中也都获得了好成绩。前面提到的清华大学的教改活动也说明,他们至少有部分学生于本科一年级就有数字系统设计方面的训练;后来的调研也证明了这一点,如该校计算机专业本科二年级学生就能自主设计出各种极具创新特色的数字系统,如语音处理及数字立体声播放、硬件超级玛丽游戏显示与控制系统等;又如东南大学在一次省级数字电路课程(尚未学EDA)电子设计竞赛中,有一组同学完成了指纹识别数字锁的设计而获一等奖;再如美国密歇根大学本科一年级学生就能设计数字电子琴这样的复杂系统,其中包括用FPGA控制VGA显示五线谱,PS2键盘作为琴键及数字立体声音乐播放等。
为了尽可能降低成本和售价,本书未配置光盘。与本书相关的教学资料,包括配套课件、实验示例源程序资料、相关设计项目的参考资料和附录中提到的mif文件编辑生成软件等都可免费索取;此外对于一些与本书相关的工具软件,如Quartus Prime、ModelSim和其他相关EDA软件(包括教学课件与实验课件、实验系统的FPGA引脚查询及对照表等)的安装使用问题都可索取或咨询:sunliangzhu@126.com,或与作者探讨EDA技术的教学和实践:hjynet@163.com;也可登录科学出版社网站(www.abook.cn)。
  现代电子设计技术是发展的,相应的教学内容和教学方法也应不断地改进,还有许多问题值得深入探讨,我们真诚地欢迎读者对书中的错误与有失偏颇之处给予批评指正。
 
                                                        编  者     
                                                       2018年2月     
                                                    于杭州电子科技大学
 
图书目录
.........................................................................................
第1章 EDA技术概述 1
1.1  EDA技术及其发展 1
1.2  EDA技术实现目标 3
1.3 硬件描述语言 4
1.4  HDL综合 6
1.5  自顶向下的设计技术 8
1.6  EDA技术的优势 10
1.7  EDA设计流程 11
1.7.1 设计输入(原理图/HDL文本编辑) 12
1.7.2 综合 13
1.7.3 适配 13
1.7.4 时序仿真与功能仿真、静态时序分析 14
1.7.5 编程下载 15
1.7.6 硬件测试 15
1.8 ASIC及其设计流程 15
1.8.1 ASIC设计简介 15
1.8.2 ASIC设计一般流程简述 17
1.9  常用EDA工具 18
1.9.1 设计输入编辑器 18
1.9.2 HDL综合器 19
1.9.3 仿真器与时序分析器 20
1.9.4 适配器 21
1.9.5 下载器 21
1.10  Quartus 概述 21
1.11  IP核 23
1.12  EDA技术发展趋势管窥 24
习题 26
第2章 FPGA与CPLD的结构原理 27
2.1  PLD概述 27
2.1.1 PLD的发展历程 27
2.1.2 PLD分类 28
2.2  简单PLD结构原理 29
2.2.1 逻辑元件符号表示 29
2.2.2 PROM结构原理 30
2.2.3 PLA结构原理 32
2.2.4 PAL结构原理 32
2.2.5 GAL结构原理 34
2.3  CPLD的结构原理 36
2.4  FPGA的结构原理 39
2.4.1 查找表逻辑结构 39
2.4.2  Cyclone 4E/10LP系列器件的结构 39
2.4.3 Cyclone 10GX系列器件的结构 44
2.4.4 内嵌Flash的FPGA器件 44
2.5  硬件测试 44
2.5.1 内部逻辑测试 44
2.5.2 JTAG边界扫描 45
2.6  PLD产品概述 46
2.6.1 Intel(原Altera)公司的PLD器件 46
2.6.2 Lattice公司的PLD器件 49
2.6.3 Xilinx公司的PLD器件 49
2.6.4 MicroSemi(原Actel)公司的PLD器件 50
2.6.5 Intel的FPGA配置方式与配置器件 50
2.6.6 国产FPGA器件 50
2.7  CPLD/FPGA的编程与配置 51
2.7.1  CPLD在系统编程 52
2.7.2  FPGA配置方式 52
2.7.3  FPGA专用配置器件 53
2.7.4  使用单片机配置FPGA 54
习题 55
第3章 组合电路的VHDL设计 56
3.1  多路选择器的VHDL描述 56
3.2  半加器的VHDL描述 60
3.3  4选1多路选择器的VHDL描述 64
3.3.1 基于CASE语句的4选1多路选择器表述 65
3.3.2 CASE语句 66
3.3.3 IEEE库预定义标准逻辑位与矢量 68
3.3.4 其他预定义标准数据类型 68
3.3.5 信号定义和数据对象 70
3.3.6 并置操作符 70
3.3.7 4选1多路选择器的VHDL不同描述方式 71
3.4  全加器及其VHDL表述 72
3.4.1 全加器设计及例化语句应用 73
3.4.2 VHDL例化语句 74
3.4.3 8位加法器设计及算术操作符应用 76
3.5  乘法器的VHDL表述 77
3.5.1  统计位矢中含 '1' 个数的电路模块设计 78
3.5.2  FOR_LOOP循环语句用法 79
3.5.3 移位相加型乘法器的VHDL表述方法 80
3.5.4 GENERIC参数定义语句 80
3.5.5 整数数据类型 81
3.5.6 省略赋值操作符 82
3.5.7 移位操作符 83
3.5.8 各类运算操作对数据类型的要求 84
3.5.9 数据类型转换函数 87
3.5.10 GENERIC参数传递映射语句 91
习题 92
第4章 时序仿真与硬件实现 95
4.1  VHDL程序输入和编译 95
4.1.1 编辑和输入设计文件 95
4.1.2 创建工程 96
4.1.3 全程编译前约束项目设置 98
4.1.4 全程综合与编译 99
4.1.5 RTL图观察器应用 101
4.2  仿真测试 101
4.3  引脚锁定与硬件测试 103
4.3.1 引脚锁定 104
4.3.2 编译文件下载 105
4.3.3 JTAG间接编程模式 106
4.3.4  USB-Blaster驱动程序安装方法 108
4.4  电路原理图设计流程 108
4.5  HDL版本设置及Analysis & Synthesis功能 111
4.6  利用属性表述实现引脚锁定 111
4.7  keep属性应用 112
4.8  SignalProbe使用方法 113
习题 115
实验与设计 116
4-1  多路选择器设计实验 116
4-2  8位加法器设计实验 116
4-3  8位硬件乘法器设计实验 116
4-4  十六进制7段数码显示译码器设计 117
第5章 时序电路的VHDL设计 119
5.1  基本时序元件的VHDL表述 119
5.1.1  D触发器的VHDL表述 119
5.1.2  含异步复位和时钟使能的D触发器的VHDL表述 122
5.1.3  含同步复位控制的D触发器的VHDL表述 123
5.1.4  基本锁存器的VHDL表述 124
5.1.5  含清0控制的锁存器的VHDL表述 126
5.1.6  VHDL实现时序电路的不同表述 127
5.1.7  双边沿触发时序电路设计讨论 128
5.2  计数器的VHDL设计 129
5.2.1  4位二进制加法计数器设计 129
5.2.2  计数器更常用的VHDL表达方式 130
5.2.3  实用计数器的VHDL设计 131
5.3  移位寄存器的VHDL设计 135
5.4  属性描述与定义语句 136
5.5  时序电路硬件设计与仿真示例 139
5.5.1  编辑电路、创建工程和仿真测试 139
5.5.2  FPGA硬件测试 139
5.6  SignalTap II的使用方法 140
5.7  编辑SignalTap II的触发信号 145
习题 146
实验与设计 147
5-1  高速硬件除法器设计 147
5-2  移位相加型8位硬件乘法器设计 147
5-3  半整数与奇数分频器设计 148
5-4  不同类型的移位寄存器设计实验 150
5-5  计数器设计实验 150
5-6  串行静态显示控制电路设计 151
5-7  VGA彩条信号显示控制电路设计 152
5-8  基于VHDL代码的频率计设计 156
第6章 宏功能模块应用及相关语法 157
6.1  计数器LPM模块调用示例 157
6.1.1  计数器模块文本的调用 157
6.1.2  LPM计数器代码与参数传递语句 158
6.1.3  创建工程与仿真测试 160
6.2  利用属性控制乘法器的构建 161
6.3  LPM 随机存储器的设置和调用 162
6.3.1  存储器初始化文件 162
6.3.2  LPM_RAM的设置和调用 164
6.3.3  仿真测试RAM宏模块 166
6.3.4  VHDL的存储器描述及相关属性 166
6.3.5  数据类型定义语句 167
6.3.6  存储器配置文件属性定义和结构设置 171
6.4  LPM_ROM的定制和使用示例 172
6.4.1  简易正弦信号发生器设计 173
6.4.2  正弦信号发生器硬件实现和测试 174
6.5  在系统存储器数据读写编辑器应用 175
6.6  LPM嵌入式锁相环调用 177
6.6.1  建立嵌入式锁相环元件 177
6.6.2  测试锁相环 180
6.7  In-System Sources and Probes Editor使用方法 180
6.8  NCO核数控振荡器使用方法 182
6.9  FIR核使用方法 185
6.10  DDS实现原理与应用 186
6.10.1  DDS原理 186
6.10.2  DDS信号发生器设计示例 188
习题 189
实验与设计 190
6-1  查表式硬件运算器设计 190
6-2  正弦信号发生器设计 190
6-3  DDS正弦信号发生器设计 190
6-4  简易数据采集系统设计 191
6-5  移相信号发生器设计 191
6-6  VGA简单图像显示控制模块设计 192
第7章 MCU与FPGA片上系统开发 194
7.1  FPGA扩展MCU开发技术 194
7.1.1  FPGA扩展方案及其系统设计技术 195
7.1.2  基于单片机IP软核的SOC设计方案 198
7.2  基于单片机核的FPGA片上系统设计 200
实验与设计 204
7-1  脉宽/占空比/等精度频率多功能测试仪设计 204
第8章 VHDL深入 210
8.1  数据对象 210
8.1.1  常数 210
8.1.2  变量 211
8.1.3  信号 212
8.1.4  进程中的信号赋值与变量赋值 213
8.2  含高阻输出的电路设计 218
8.2.1  三态门设计 219
8.2.2  双向端口的设计方法 219
8.2.3  三态总线电路设计 221
8.3  顺序语句归纳 223
8.3.1  进程语句格式 223
8.3.2  进程结构组成 223
8.3.3  进程要点 224
8.4  并行赋值语句讨论 225
8.5  IF语句概述 226
8.6  仿真延时 228
8.6.1  固有延时 228
8.6.2  传输延时 229
8.6.3  仿真 229
8.7  VHDL的描述风格 230
8.7.1  RTL描述 230
8.7.2  行为描述 231
8.7.3  数据流描述 231
8.7.4  结构描述 232
8.8  VHDL Test Bench仿真 232
8.8.1  VHDL仿真流程 233
8.8.2  VHDL Test Bench仿真 235
8.8.3  VHDL Test Bench仿真实例 237
习题 242
实验与设计 242
8-1  4×4阵列键盘键信号检测电路设计 242
8-2  乐曲硬件演奏电路设计 243
8-3  PS2键盘控制模型电子琴电路设计 246
8-4  直流电机综合测控系统设计 248
8-5  AM幅度调制信号发生器设计 250
8-6  在ModelSim上对VHDL Test Bench进行仿真 252
第9章 VHDL设计优化 253
9.1  资源优化 253
9.1.1 资源共享 253
9.1.2 逻辑优化 255
9.1.3 串行化 256
9.2  速度优化 257
9.2.1 流水线设计 258
9.2.2  寄存器配平 260
9.2.3  关键路径法 261
9.2.4  乒乓操作法 261
9.2.5  加法树法 262
习题 262
实验与设计 264
9-1  采用流水线技术设计高速数字相关器 264
9-2  线性反馈移位寄存器设计 265
9-3  SPWM脉宽调制控制系统设计 265
9-4  数字彩色液晶显示控制电路设计 268
第10章 VHDL有限状态机设计 269
10.1  VHDL状态机的一般形式 269
10.1.1  状态机的特点与优势 269
10.1.2  状态机的一般结构 270
10.1.3  状态机设计初始约束与表述 274
10.2  Moore型有限状态机的设计 274
10.2.1  多进程结构状态机 275
10.2.2  序列检测器之状态机设计 279
10.3  Mealy型有限状态机的设计 280
10.4  状态编码 284
10.4.1 直接输出型编码 284
10.4.2 顺序编码 286
10.4.3 一位热码状态编码 286
10.4.4 状态编码设置 287
10.5  安全状态机设计 288
10.5.1  程序直接导引法 289
10.5.2  状态编码监测法 289
10.5.3 借助EDA优化控制工具生成安全状态机 290
10.6  硬件数字技术排除毛刺 290
10.6.1 延时方式 291
10.6.2 逻辑方式去毛刺 292
10.6.3 定时方式去毛刺 293
习题 294
实验与设计 294
10-1  序列检测器设计 294
10-2  0809采样控制电路实现与硬件验证 295
10-3  数据采集模块设计 296
10-4  五功能智能逻辑笔设计 297
10-5  通用异步收发器UART设计 298
10-6  硬件消抖动电路设计 300
第11章 16位CPU创新设计 301
11.1 KX9016的结构与特色 301
11.2  KX9016基本硬件系统设计 304
11.2.1 单步节拍发生模块 304
11.2.2 运算器 304
11.2.3 比较器 305
11.2.4 基本寄存器与寄存器阵列组 306
11.2.5 移位器 310
11.2.6 程序与数据存储器 311
11.3  KX9016v1指令系统设计 311
11.3.1 指令格式 312
11.3.2 指令操作码 313
11.3.3 汇编程序设计实例 314
11.3.4 KX9016v1控制器设计 315
11.3.5 指令设计实例详解 320
11.4  KX9016的时序仿真与硬件测试 321
11.4.1 仿真与指令执行波形时序分析 321
11.4.2 CPU工作情况的硬件测试 323
11.5  KX9016应用程序设计实例和系统优化 325
11.5.1 乘法算法及其硬件实现 325
11.5.2 除法算法及其硬件实现 326
11.5.3 KX9016v1的硬件系统优化 327
习题 329
实验与设计 329
11-1  16位CPU验证性设计综合实验 329
11-2  新指令设计及程序测试实验 329
11-3  16位CPU的优化设计与创新 330
11-4  CPU创新设计竞赛 331
第12章 VHDL知识拾遗 333
12.1  VHDL库 333
12.1.1 库的种类 333
12.1.2 库的用法 334
12.2  VHDL程序包 336
12.3  VHDL文字规则补充说明 338
12.3.1 数字 338
12.3.2 字符串 339
12.3.3 标识符及其表述规则 340
12.3.4 下标名 340
12.4 子程序 341
12.4.1 函数 341
12.4.2 重载函数 343
12.4.3 决断函数 346
12.4.4 过程 346
12.4.5 重载过程 348
12.5 数据类型 349
12.6  VHDL操作符补充说明 351
12.6.1 逻辑操作符 351
12.6.2 关系操作符 352
12.6.3 算术操作符 352
12.7  VHDL基本语句补充说明 354
12.7.1 NEXT语句 354
12.7.2 EXIT语句 355
12.7.3 WAIT语句 356
12.7.4 子程序调用语句 358
12.7.5 RETURN语句 361
12.8  VHDL并行语句补充说明 362
12.8.1 并行信号赋值语句 362
12.8.2 块语句 362
12.8.3 并行过程调用语句 364
12.8.4 生成语句 365
12.8.5 REPORT语句 367
12.8.6 断言语句 368
习题 370
附录 EDA开发系统及相关软硬件 371
参考文献 384
 
 
本站首页 | 联系我们 | 所有图书 | 资源下载 | 作者投稿 | 读者反馈 | 业务联系 | 招聘信息 | 精品配套 | 加入收藏    
Copyright www.abook.cn All Rights Reserved
地址:北京市海淀区北三环西路43号青云当代大厦21层2109   邮编:100086
站长QQ:693638799 Email:693638799@qq.com 电话:010-62140850
版权所有:科学出版社 职教技术出版中心
京ICP备13039988号