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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

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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

最 低 价：￥25.30

定 价：￥32.00

作 者：求是科技 编著 著

出 版 社：人民邮电出版社

出版时间：2005-1-1

I S B N：9787115127181

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    内容简介
    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。

    作者简介



    目录
    第1章　数字系统设计的基本准则　1
    1.1　数字电路与模拟电路　1
    1.2　数值的表达　2
    1.2.1　二进制基础　2
    1.2.2　十六进制基础　3
    1.2.3　二进制和十六进制编码　3
    1.2.4　进制间的数值转换　6
    1.3　电路设计方法　7
    1.3.1　自顶向下的设计方法　7
    1.3.2　总体结构与模块划分　9
    1.3.3　全局逻辑的设计　11
    1.3.4　设计编译与调试　11
    1.3.5　设计实体文件　12
    1.3.6　器件的选择　13
    1.4　硬件描述语言(HDL)　13
    1.4.1　HDL的特点　13
    1.4.2　常用HDL简介　13

    第2章　VHDL基础知识　15
    2.1　什么是VHDL　15
    2.2　VHDL中的常用术语　16
    2.2.1　行为建模　16
    2.2.2　结构建模　18
    2.2.3　寄存器传输级RTL　21
    2.2.4　逻辑综合　23
    2.3　VHDL逻辑综合　27
    2.3.1　与Verilog HDL的比较　27
    2.3.2　VHDL典型逻辑综合设计流程　27
    2.3.3　VHDL逻辑仿真设计流程　29
    2.4　VHDL的设计单元　30
    2.4.1　实体　31
    2.4.2　电路的结构体(Architecture)　33
    2.4.3　基本建模结构　35
    2.4.4　库、包集合及配置　39

    第3章　VHDL的数据类型与运算操作符　42
    3.1　VHDL描述的客体　42
    3.1.1　信号　42
    3.1.2　常量　43
    3.1.3　变量　43
    3.1.4　信号与变量的使用比较　44
    3.2　VHDL的数据类型　45
    3.2.1　标准数据类型　45
    3.2.2　自定义数据类型　48
    3.2.3　数据类型的转换方法　53
    3.3　VHDL运算操作符　54
    3.3.1　逻辑运算符　55
    3.3.2　算术运算符　56
    3.3.3　关系运算符　58
    3.3.4　并置运算符　58
    3.3.5　运算符的重载(Overloading)　59

    第4章　VHDL电路描述　60
    4.1　信号的使用　60
    4.1.1　信号代入　60
    4.1.2　并发信号代入　60
    4.1.3　信号延迟　61
    4.2　进程(PROCESS)结构描述　62
    4.2.1　显式进程描述　63
    4.2.2　隐式进程描述　65
    4.2.3　进程描述的执行　65
    4.2.4　多进程描述　65
    4.2.5　多进程描述实例　65
    4.2.6　等同功能描述　67
    4.3　变量的使用　68
    4.3.1　变量声明与赋值　68
    4.3.2　变量的使用　68
    4.3.3　复习　68
    4.4　顺序描述语句　70
    4.4.1　WAIT语句　70
    4.4.2　IF-THEN语句　73
    4.4.3　CASE语句　78
    4.4.4　LOOP语句　79
    4.4.5　NEXT语句　82
    4.4.6　EXIT语句　83
    4.4.7　ASSERT语句　84
    4.5　VHDL风格规范　86
    4.5.1　命名　86
    4.5.2　注释　88
    4.5.3　设计风格规范　90
    4.6　VHDL使用经验　90

    第5章　VHDL的编译与仿真　96
    5.1　MAX+plus II简介　96
    5.2　利用MAX+plus II编译VHDL电路　97
    5.2.1　MAX+plus II对VHDL的支持　97
    5.2.2　新建一个VHDL工程电路文件　97
    5.2.3　VHDL工程的编译　99
    5.2.4　VHDL程序的仿真　103
    5.2.5　新建VHDL输出文件　107
    5.3　MAX+plus II使用经验　107
    5.4　其他编译、仿真工具介绍　108
    5.4.1　Synopsys简介　108
    5.4.2　Altera Quartus II介绍　110
    5.4.3　Xilinx工具　110

    第6章　芯片的选择　113
    6.1　芯片的编程　113
    6.2　CPLD芯片　114
    6.3　FPGA芯片　116
    6.4　FPGA与CPLD的比较　118

    第7章　基本逻辑电路设计　120
    7.1　组合逻辑设计　120
    7.1.1　组合逻辑设计基础　120
    7.1.2　编码、译码器　125
    7.1.3　多路选择器　129
    7.1.4　比较器　130
    7.2　时序逻辑设计　132
    7.2.1　时序逻辑设计基础　132
    7.2.2　边缘触发器　133
    7.2.3　简单计数器　135
    7.2.4　寄存器　137
    7.3　组合逻辑与时序逻辑的综合　142

    第8章　数据控制器设计　145
    8.1　总线控制器的设计　145
    8.1.1　总线控制器的功能　145
    8.1.2　总体框架与全局逻辑控制设计　146
    8.1.3　VHDL实现　146
    8.1.4　编译、仿真　150
    8.1.5　案例的扩展　151
    8.2　USB 2.0接口控制器设计　151
    8.2.1　USB接口控制器功能设计　152
    8.2.2　逻辑分析与电路框架　152
    8.2.3　VHDL实现　153
    8.2.4　编译、仿真　178
    8.3　8位存储器控制器设计　180
    8.3.1　存储控制器的功能　180
    8.3.2　总体框架分析　181
    8.3.3　全局逻辑控制设计　181
    8.3.4　存储控制器的VHDL实现　182
    8.3.5　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　190
    9.1　快速傅立叶变换算法　190
    9.1.1　傅立叶变换算法　190
    9.1.2　Cooley-Tukey快速傅立叶变换(FFT)算法　191
    9.1.3　基2快速傅立叶变换算法　192
    9.1.4　二维FFT算法　193
    9.2　电路框架分析与设计　194
    9.3　快速傅立叶变换的VHDL实现　194
    9.3.1　复数乘法运算器　195
    9.3.2　蝶形处理器设计　199
    9.4　FFT设计的编译和仿真　202
    9.5　电路资源分析　203
    9.6　电路调试与设计心得　203
    9.7　本章总结　204

    第10章　数值控制振荡器(NCO)芯片设计　205
    10.1　什么是数值控制振荡器　205
    10.1.1　计数器的使用　205
    10.1.2　数值控制振荡器的使用　205
    10.2　电路结构设计　206
    10.2.1　全局逻辑设计　206
    10.2.2　电路结构分析　206
    10.3　VHDL实现　207
    10.3.1　16位精度锯齿波VHDL实现　207
    10.3.2　8位精度正弦/余弦波VHDL实现　210
    10.4　系统编译、仿真　217
    10.4.1　Max+plus II编译　217
    10.4.2　16位精度锯齿波数值控制振荡器波形仿真　218
    10.4.3　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　220
    11.1　微处理器功能设计　220
    11.2　芯片I/O信号设定　222
    11.3　实体功能设定　223
    11.3.1　8位总线控制器　223
    11.3.2　同步时序　224
    11.3.3　算术运算单元　225
    11.3.4　处理器操作码设定　226
    11.3.5　其他功能模块　231
    11.4　VHDL部分实现　231
    11.5　已有功能编译、仿真　260
    11.6　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　262
    12.1　DAC与PWM简介　262
    12.1.1　DAC简介　262
    12.1.2　PWM简介　263
    12.2　电路结构设计　263
    12.2.1　总体逻辑分析　263
    12.2.2　电路结构设计分析　264
    12.2.3　电路结构框图　264
    12.3　电路设计的VHDL描述　266
    12.3.1　包集合说明　266
    12.3.2　一阶Delta-Sigma转换器的电路描述　267
    12.3.3　PWM的电路描述　269
    12.4　系统编译、仿真与调试　271
    12.4.1　MAX+plus II编译与仿真　272
    12.4.2　波形含义与分析　274
    12.4.3　电路资源分析　275
    12.5　一阶Delta-Sigma转换器与PWM的扩展应用　276
    12.5.1　电路结构框图　276
    12.5.2　电路设计的VHDL描述　277
    12.5.3　仿真波形与电路资源分析　280

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