數字電路EDA設計(第三版)

圖書簡介

《數字電路EDA設計(第三版)》是西安電子科技大學出版社出版的一本圖書。

內容簡介

本書以提高高校學生的數字電子系統工程設計能力為宗旨,對EDA技術基本知識、可程式邏輯器件的原理、硬體描述語言及其編程方法和數字電路EDA設計方法作了系統介紹。本書的特點是語言精練,實例豐富,深入淺出,注重實用,適合廣大高職院校學生的特點和教學改革方向。

圖書目錄

•第1章 緒論 1

•1.1 概述 1

•1.2 EDA技術的套用領域 2

•1.3 EDA的設計步驟 3

•1.4 TOP-DOWN設計方法 5

•1.5 硬體描述語言 6

•1.5.1 ABEL-HDL 6

•1.5.2 Verilog-HDL 6

•1.5.3 VHDL 7

•1.5.4 Verilog-HDL和VHDL的比較 7

•1.6 可程式邏輯器件開發工具 7

•1.6.1 ispLEVER 8

•1.6.2 ISE 8

•1.6.3 Quartus Ⅱ 9

•1.7 IP核概述 10

•第2章 CPLD、FPGA晶片結構 12

•2.1 Altera公司CPLD晶片 12

•2.1.1 概述 12

•2.1.2 功能描述 14

•2.1.3 邏輯陣列塊 15

•2.1.4 用戶Flash存儲區 18

•2.2 Xilinx公司Virtex-5系列FPGA 19

•2.2.1 概述 19

•2.2.2 可配置邏輯塊CLB 20

•2.2.3 輸入輸出模組IOB 22

•2.2.4 Block RAM 23

•習題 25

•第3章 數字電路EDA開發工具 26

•3.1 ModelSim的設計過程 26

•3.1.1 新建工程與源檔案 26

•3.1.2 ModelSim仿真 29

•3.2 QuartusⅡ的設計過程 31

•3.2.1 設計輸入 31

•3.2.2 編譯 35

•3.2.3 編譯前的約束設定 36

•3.2.4 仿真前的參數設定 38

•3.2.5 仿真 39

•3.2.6 引腳分配 42

•3.3 Quartus Ⅱ與ModelSim聯合仿真 43

•3.3.1 存儲器初始化檔案 43

•3.3.2 MegaWizard Plus-In Manager定製

•ROM 44 [1]

•3.3.3 Quartus Ⅱ與ModelSim聯合仿真 50

•3.4 ISE Design Suite集成開發環境 55

•3.4.1 ISE Design Suite各功能模組簡介 55

•3.4.2 ISE Foundation軟體介紹 56

•3.5 ISE Foundation設計流程 59

•3.5.1 問題分析 60

•3.5.2 設計輸入 60

•3.5.3 工程編譯 68

•3.5.4 仿真驗證 69

•3.5.5 器件配置與編程 72

•習題 82

•第4章 VHDL語言 83

•4.1 VHDL概述 83

•4.1.1 VHDL的特點 84

•4.1.2 VHDL語言的程式結構 84

•4.1.3 VHDL程式的一般結構 84

•4.2 實體定義相關語句 85

•4.2.1 類屬參數說明語句 86

•4.2.2 連線埠說明語句 87

•4.3 結構體及子結構語句 88

•4.3.1 結構體的格式及構造 88

•4.3.2 子結構之塊(BLOCK)語句結構 90

•4.3.3 子結構之進程(PROCESS)語句結構 92

•4.3.4 子結構之子程式FUNCTION語句

•結構 94

•4.3.5 子結構之子程式PROCEDURE

•語句結構 96

•4.4 程式包、庫及配置 97

•4.4.1 程式包 97

•4.4.2 庫 99

•4.4.3 配置 100

•4.5 VHDL的並行語句 100

•4.5.1 簡單信號賦值語句 100

•4.5.2 選擇信號賦值語句 101

•4.5.3 條件信號賦值語句 102

•4.5.4 元件例化語句 104

•4.5.5 生成語句 108

•4.6 VHDL中的順序語句 109

•4.6.1 順序賦值語句 109

•4.6.2 IF語句 109

•4.6.3 CASE語句 110

•4.6.4 WAIT語句 112

•4.6.5 LOOP語句 112

•4.7 VHDL語言的客體及其分類 113

•4.7.1 常數 113

•4.7.2 變數 113

•4.7.3 信號 114

•4.8 VHDL語言的標準數據類型 115

•4.8.1 位 116

•4.8.2 位矢量 116

•4.8.3 布爾量 116

•4.8.4 整數 116

•4.8.5 實數 116

•4.8.6 字元 117

•4.8.7 字元串 117

•4.8.8 時間 117

•4.8.9 錯誤等級 117

•4.9 VHDL用戶定義的數據類型 117

•4.9.1 枚舉類型 117

•4.9.2 整數類型 118

•4.9.3 數組 118

•4.9.4 用戶自定義子類型 118

•4.10 VHDL語言的運算操作符 119

•4.10.1 邏輯運算符 120

•4.10.2 算術運算符 120

•4.10.3 關係運算符 123

•習題 124

•第5章 基本數字電路的EDA實現 126

•5.1 基本門電路的設計 127

•5.2 觸發器的設計 129

•5.3 編碼器的設計 131

•5. 3.1 BCD編碼器 131

•5.3.2 格雷碼編碼器 133

•5.4 解碼器的設計 134

•5.4.1 二進制解碼器 135

•5.4.2 數碼顯示解碼器 137

•5.5 計數器的設計 140

•5.5.1 帶使能、清零、預置功能的

•計數器 140

•5.5.2 可逆計數器 142

•5.5.3 進制計數器 144

•5.6 移位暫存器的設計 146

•5.6.1 串入串出移位暫存器 147

•5.6.2 同步預置串列輸出移位暫存器 150

•5.6.3 循環移位暫存器 152

•5.6.4 雙向移位暫存器 154

•5.7 有限狀態機的設計 156

•5.7.1 莫爾型狀態機 156

•5.7.2 米里型狀態機 159

•5.7.3 Quartus Ⅱ觀察狀態轉換圖 161

•習題 162

•第6章 典型數字系統設計 167

•6.1 分頻電路 167

•6.1.1 偶數分頻 167

•6.1.2 奇數分頻 169

•6.1.3 X.5分頻 173

•6.1.4 6.5分頻器的硬體驗證 174

•6.2 交通燈控制器 175

•6.2.1 交通燈控制器的功能描述 175

•6.2.2 交通燈控制器的實現 175

•6.2.3 交通燈控制器的VHDL程式 176

•6.2.4 交通燈控制器的硬體驗證 178

•6.3 數字頻率計 178

•6.3.1 測頻原理 179

•6.3.2 頻率計的組成結構分析 179

•6.3.3 頻率計的VHDL程式 179

•6.3.4 頻率計的仿真結果 181

•6.3.5 頻率計的硬體驗證 181

•6.4 實用數字鐘電路 181

•6.4.1 分頻模組 184

•6.4.2 時鐘產生模組 185

•6.4.3 數碼管顯示驅動模組 187

•6.4.4 數字鐘的硬體驗證 188

•6.5 LCD接口控制電路 189

•6.5.1 1602字元LCM的內部存儲器 189

•6.5.2 1602字元 LCM的引腳 189

•6.5.3 1602 LCM指令系統 190

•6.5.4 1602 LCM控制過程 191

•6.5.5 1602顯示的硬體驗證 195

•6.6 串口通信 196

•6.6.1 異步串口數據傳送格式 196

•6.6.2 用VHDL描述RS-232C串口 197

•6.6.3 串口通信的VHDL程式仿真結果 199

•6.6.4 串口通信的硬體驗證 200

•6.7 2FSK信號產生器 201

•6.7.1 FSK基本原理 201

•6.7.2 2FSK信號產生器 201

•6.7.3 2FSK信號產生器的VHDL描述 204

•6.7.4 2FSK的仿真結果 208

•6.7.5 2FSK的硬體驗證 209

•習題 209

•附錄一 實驗電路板結構圖 210

•附錄二 實驗板電氣原理圖 212

•附錄三 實驗板EPM240管腳定義表 213

•參考文獻 214 [1]

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