VHDL应用开发技术与工程实践/电子电气设计与自动控制系列

求是科技 人民邮电出版社

出版时间：

2005-1

出版社：

人民邮电出版社

作者：

求是科技

页数：

281

字数：

441000

内容概要

本书以VHDL程序设计基础与工程实践为内容，全面介绍了VHDL程序设计的基础知识和基本技术，并结合工程实例讲解电路设计的基本流程和VHDL技术的应用。本书基本涵盖了VHDL程序设计的主要技术要点，包括VHDL的数据类型和操作符、VHDL电路描述方法、VHDL的编译与仿真以及芯片的选择。本书选取的工程实例有数据总线控制器的设计、图像快速傅立叶变换芯片的设计、数值控制振荡器的设计、基于6502框架的8位微处理器芯片设计以及高精度数字信号处理芯片的设计。　　通过本书的学习，读者除了可以掌握VHDL程序设计的基础知识外，还可以了解到如何应用VHDL技术具体设计一个电路芯片。本书专业性和实用性较强。本书适合初、中级读者，电路设计人员和广大培训人员阅读和参考。

书籍目录

第1章　数字系统设计的基本准则　11.1　数字电路与模拟电路　11.2　数值的表达　21.2.1　二进制基础　21.2.2　十六进制基础　31.2.3　二进制和十六进制编码　31.2.4　进制间的数值转换　61.3　电路设计方法　71.3.1　自顶向下的设计方法　71.3.2　总体结构与模块划分　91.3.3　全局逻辑的设计　111.3.4　设计编译与调试　111.3.5　设计实体文件　121.3.6　器件的选择　131.4　硬件描述语言(HDL)　131.4.1　HDL的特点　131.4.2　常用HDL简介　13第2章　VHDL基础知识　152.1　什么是VHDL　152.2　VHDL中的常用术语　162.2.1　行为建模　162.2.2　结构建模　182.2.3　寄存器传输级RTL　212.2.4　逻辑综合　232.3　VHDL逻辑综合　272.3.1　与Verilog HDL的比较　272.3.2　VHDL典型逻辑综合设计流程　272.3.3　VHDL逻辑仿真设计流程　292.4　VHDL的设计单元　302.4.1　实体　312.4.2　电路的结构体(Architecture)　332.4.3　基本建模结构　352.4.4　库、包集合及配置　39第3章　VHDL的数据类型与运算操作符　423.1　VHDL描述的客体　423.1.1　信号　423.1.2　常量　433.1.3　变量　433.1.4　信号与变量的使用比较　443.2　VHDL的数据类型　453.2.1　标准数据类型　453.2.2　自定义数据类型　483.2.3　数据类型的转换方法　533.3　VHDL运算操作符　543.3.1　逻辑运算符　553.3.2　算术运算符　563.3.3　关系运算符　583.3.4　并置运算符　583.3.5　运算符的重载(Overloading)　59第4章　VHDL电路描述　604.1　信号的使用　604.1.1　信号代入　604.1.2　并发信号代入　604.1.3　信号延迟　614.2　进程(PROCESS)结构描述　624.2.1　显式进程描述　634.2.2　隐式进程描述　654.2.3　进程描述的执行　654.2.4　多进程描述　654.2.5　多进程描述实例　654.2.6　等同功能描述　674.3　变量的使用　684.3.1　变量声明与赋值　684.3.2　变量的使用　684.3.3　复习　684.4　顺序描述语句　704.4.1　WAIT语句　704.4.2　IF-THEN语句　734.4.3　CASE语句　784.4.4　LOOP语句　794.4.5　NEXT语句　824.4.6　EXIT语句　834.4.7　ASSERT语句　844.5　VHDL风格规范　864.5.1　命名　864.5.2　注释　884.5.3　设计风格规范　904.6　VHDL使用经验　90第5章　VHDL的编译与仿真　965.1　MAX+plus II简介　965.2　利用MAX+plus II编译VHDL电路　975.2.1　MAX+plus II对VHDL的支持　975.2.2　新建一个VHDL工程电路文件　975.2.3　VHDL工程的编译　995.2.4　VHDL程序的仿真　1035.2.5　新建VHDL输出文件　1075.3　MAX+plus II使用经验　1075.4　其他编译、仿真工具介绍　1085.4.1　Synopsys简介　1085.4.2　Altera Quartus II介绍　1105.4.3　Xilinx工具　110第6章　芯片的选择　1136.1　芯片的编程　1136.2　CPLD芯片　1146.3　FPGA芯片　1166.4　FPGA与CPLD的比较　118第7章　基本逻辑电路设计　1207.1　组合逻辑设计　1207.1.1　组合逻辑设计基础　1207.1.2　编码、译码器　1257.1.3　多路选择器　1297.1.4　比较器　1307.2　时序逻辑设计　1327.2.1　时序逻辑设计基础　1327.2.2　边缘触发器　1337.2.3　简单计数器　1357.2.4　寄存器　1377.3　组合逻辑与时序逻辑的综合　142第8章　数据控制器设计　1458.1　总线控制器的设计　1458.1.1　总线控制器的功能　1458.1.2　总体框架与全局逻辑控制设计　1468.1.3　VHDL实现　1468.1.4　编译、仿真　1508.1.5　案例的扩展　1518.2　USB 2.0接口控制器设计　1518.2.1　USB接口控制器功能设计　1528.2.2　逻辑分析与电路框架　1528.2.3　VHDL实现　1538.2.4　编译、仿真　1788.3　8位存储器控制器设计　1808.3.1　存储控制器的功能　1808.3.2　总体框架分析　1818.3.3　全局逻辑控制设计　1818.3.4　存储控制器的VHDL实现　1828.3.5　8位存储控制器设计模拟验证　186第9章　图像快速傅立叶变换的VHDL实现　1909.1　快速傅立叶变换算法　1909.1.1　傅立叶变换算法　1909.1.2　Cooley-Tukey快速傅立叶变换(FFT)算法　1919.1.3　基2快速傅立叶变换算法　1929.1.4　二维FFT算法　1939.2　电路框架分析与设计　1949.3　快速傅立叶变换的VHDL实现　1949.3.1　复数乘法运算器　1959.3.2　蝶形处理器设计　1999.4　FFT设计的编译和仿真　2029.5　电路资源分析　2039.6　电路调试与设计心得　2039.7　本章总结　204第10章　数值控制振荡器(NCO)芯片设计　20510.1　什么是数值控制振荡器　20510.1.1　计数器的使用　20510.1.2　数值控制振荡器的使用　20510.2　电路结构设计　20610.2.1　全局逻辑设计　20610.2.2　电路结构分析　20610.3　VHDL实现　20710.3.1　16位精度锯齿波VHDL实现　20710.3.2　8位精度正弦/余弦波VHDL实现　21010.4　系统编译、仿真　21710.4.1　Max+plus II编译　21710.4.2　16位精度锯齿波数值控制振荡器波形仿真　21810.4.3　8位精度正弦/余弦波数值控制振荡器波形仿真　218第11章　基于6502框架的8位微处理器芯片设计　22011.1　微处理器功能设计　22011.2　芯片I/O信号设定　22211.3　实体功能设定　22311.3.1　8位总线控制器　22311.3.2　同步时序　22411.3.3　算术运算单元　22511.3.4　处理器操作码设定　22611.3.5　其他功能模块　23111.4　VHDL部分实现　23111.5　已有功能编译、仿真　26011.6　本章总结　261第12章　高精度数字/模拟转换器、PWM电路设计及扩展应用　26212.1　DAC与PWM简介　26212.1.1　DAC简介　26212.1.2　PWM简介　26312.2　电路结构设计　26312.2.1　总体逻辑分析　26312.2.2　电路结构设计分析　26412.2.3　电路结构框图　26412.3　电路设计的VHDL描述　26612.3.1　包集合说明　26612.3.2　一阶Delta-Sigma转换器的电路描述　26712.3.3　PWM的电路描述　26912.4　系统编译、仿真与调试　27112.4.1　MAX+plus II编译与仿真　27212.4.2　波形含义与分析　27412.4.3　电路资源分析　27512.5　一阶Delta-Sigma转换器与PWM的扩展应用　27612.5.1　电路结构框图　27612.5.2　电路设计的VHDL描述　27712.5.3　仿真波形与电路资源分析　280

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