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CPLD/FPGA與ASIC設計實踐教程 版權信息
- ISBN：9787030288301
- 條形碼：9787030288301 ; 978-7-03-028830-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
CPLD/FPGA與ASIC設計實踐教程 內容簡介
本書共9章, 內容包括: 緒論、可編程邏輯器件基礎、EDA工具應用設計實踐、數字系統與Verilog HDL描述、Verilog HDL語言基礎、Verilog HDL設計進階、綜合設計實例等。
CPLD/FPGA與ASIC設計實踐教程 目錄
目錄
叢書序
第二版前言
**版前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.1.1 電子器件的發展 1
1.1.2 電子設計技術的發展 2
1.2 EDA技術的發展史 2
1.2.1 EDA概念 2
1.2.2 EDA技術的發展 3
1.3 CPLD/FPGA的發展史 4
1.3.1 數字集成電路的分類 4
1.3.2 可編程邏輯器件的發展史 5
1.4 常用EDA設計工具介紹 6
1.4.1 電子電路設計與仿真工具 6
1.4.2 PCB設計軟件 7
1.4.3 IC設計軟件 7
1.4.4 CPLD/FPGA應用設計工具 8
1.5 數字系統的設計方法 13
1.5.1 數字電路設計的基本方法 13
1.5.2 現代數字系統的設計方法 14
1.5.3 CPLD/FPGA應用設計流程 15
1.5.4 基于Quartus II的設計流程 17
1.5.5 基于ISE的設計流程 18
思考與練習題 20
第2章 可編程邏輯器件基礎 22
2.1 引言 22
2.2 PLD器件及其分類 23
2.2.1 PLD器件 23
2.2.2 PLD的分類 24
2.3 可編程邏輯器件結構簡介 24
2.3.1 標準門單元、電路示意和PAL 等效圖 24
2.3.2 PLD的邏輯表示方法 24
2.3.3 PLD的基本結構 25
2.4 CPLD/FPGA的結構和原理 30
2.4.1 EPLD 和CPLD的基本結構 30
2.4.2 FPGA 的基本結構 36
2.5 CPLD/FPGA 器件的編程 41
2.5.1 Altera公司的EPLD/CPLD器件及其配置與編程 41
2.5.2 Lattice公司的ISP-CPLD器件及其編程 47
2.5.3 Xilinx公司的CPLD/FPGA器件及其編程 48
2.5.4 CPLD/FPGA通用下載電路設計 50
2.6 邊界掃描測試技術 53
思考與練習題 55
第3章 EDA工具應用設計實踐 56
3.1 Quartus II簡介 56
3.2 Quartus II的使用方法 57
3.2.1 原理圖輸入法 57
3.2.2 HDL輸入法 70
思考與練習題 73
第4章 數字系統與Verilog HDL描述 74
4.1 Verilog HDL的一般結構 74
4.1.1 電子系統、電路和模塊 74
4.1.2 Verilog HDL模塊的結構 75
4.1.3 Verilog HDL模塊的描述方式 77
4.2 數字電路的Verilog HDL模型與設計 85
4.2.1 交通燈監視電路設計 85
4.2.2 四位二進制數/8421BCD碼 86
4.2.3 函數發生器設計 87
4.2.4 四選一數據選擇器 90
4.2.5 三進制計數器設計 92
4.2.6 移位寄存器設計 94
4.2.7 偽隨機序列信號發生器設計 95
思考與練習題 97
第5章 Verilog HDL語言基礎 99
5.1 為什么要用Verilog HDL 99
5.1.1 概述 99
5.1.2 Verilog HDL和VHDL比較 99
5.1.3 Verilog HDL語言的主要功能 102
5.1.4 傳統數字電路設計方法的回顧 102
5.2 Verilog HDL基礎語法 104
5.2.1 Verilog HDL的詞法 104
5.2.2 Verilog HDL的數據類型 106
5.2.3 Verilog HDL運算符及表達式 110
5.2.4 系統任務與系統函數 116
5.2.5 Verilog HDL的仿真 120
5.3 Verilog HDL行為描述 124
5.3.1 行為描述的結構 124
5.3.2 語句塊 127
5.3.3 控制語句 129
5.3.4 賦值語句 135
5.3.5 任務與函數結構 140
5.3.6 時序控制 143
5.3.7 用戶定義的原語 144
思考與練習題 147
第6章 Verilog HDL設計進階 149
6.1 Verilog HDL編程風格 149
6.2 組合邏輯電路設計 151
6.2.1 基本的門電路 151
6.2.2 數據比較器 153
6.2.3 數據選擇器 153
6.2.4 編碼器和譯碼器設計 154
6.3 時序邏輯電路設計 155
6.3.1 觸發器設計 156
6.3.2 數據鎖存器設計 157
6.3.3 數據寄存器設計 157
6.3.4 移位寄存器設計 158
6.3.5 計數器設計 158
6.4 狀態機設計 160
6.4.1 狀態機的結構 160
6.4.2 利用Verilog HDL設計狀態機 160
6.5 設計方法與技巧 164
6.5.1 邏輯綜合 164
6.5.2 綜合工具的性能 165
6.5.3 綜合的一般原則 165
6.5.4 HDL編碼指導 167
6.5.5 如何消除毛刺 168
6.5.6 阻塞賦值與非阻塞賦值的區別 169
6.5.7 代碼對綜合的影響 172
6.5.8 用always 塊實現較復雜的組合邏輯電路 175
6.5.9 Verilog HDL中函數的使用 176
6.5.10 Verilog HDL中任務的使用 176
思考與練習題 177
第7章 綜合設計實例 180
7.1 籃球30秒可控計時器 180
7.2 汽車尾燈控制電路 183
7.3 交通控制燈邏輯電路 186
7.4 簡易電子鐘 189
7.5 環行計數器與扭環行計數器 192
7.6 洗衣機控制電路 194
7.7 八位可逆計數器和三角波發生器 200
7.8 簡易數字頻率計 202
思考與練習題 208
第8章 設計實驗項目 212
8.1 可逆四位碼變換器 212
8.2 可逆計數器 213
8.3 步進電機脈沖分配器電路 213
8.4 偽隨機信號產生器 214
8.5 舞臺彩燈控制電路 215
8.6 數字跑表電路 216
8.7 電子密碼鎖 219
8.8 數字式競賽搶答器 224
8.9 脈沖按鍵電話顯示器 227
8.10 出租車自動計費器設計 231
8.11 電話計費器 235
8.12 多功能數字鐘設計 240
第9章 SoPC設計 244
9.1 SoPC概述 244
9.2 SoPC設計 245
9.2.1 FPGA的主要應用 245
9.2.2 SoPC設計技術 246
9.2.3 SoPC應用設計 249
9.3 SoPC設計實例 253
9.3.1 設計項目 253
9.3.2 設計任務 253
9.3.3 總體設計 253
9.3.4 概要設計 254
9.3.5 詳細設計 256
9.3.6 下載測試 263
9.3.7 設計實現 263
9.3.8 部分程序源代碼 267
附錄A Verilog HDL關鍵字 275
附錄B MY-FPGA-EP1C3開發板介紹 276
參考文獻 280
叢書序
第二版前言
**版前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.1.1 電子器件的發展 1
1.1.2 電子設計技術的發展 2
1.2 EDA技術的發展史 2
1.2.1 EDA概念 2
1.2.2 EDA技術的發展 3
1.3 CPLD/FPGA的發展史 4
1.3.1 數字集成電路的分類 4
1.3.2 可編程邏輯器件的發展史 5
1.4 常用EDA設計工具介紹 6
1.4.1 電子電路設計與仿真工具 6
1.4.2 PCB設計軟件 7
1.4.3 IC設計軟件 7
1.4.4 CPLD/FPGA應用設計工具 8
1.5 數字系統的設計方法 13
1.5.1 數字電路設計的基本方法 13
1.5.2 現代數字系統的設計方法 14
1.5.3 CPLD/FPGA應用設計流程 15
1.5.4 基于Quartus II的設計流程 17
1.5.5 基于ISE的設計流程 18
思考與練習題 20
第2章 可編程邏輯器件基礎 22
2.1 引言 22
2.2 PLD器件及其分類 23
2.2.1 PLD器件 23
2.2.2 PLD的分類 24
2.3 可編程邏輯器件結構簡介 24
2.3.1 標準門單元、電路示意和PAL 等效圖 24
2.3.2 PLD的邏輯表示方法 24
2.3.3 PLD的基本結構 25
2.4 CPLD/FPGA的結構和原理 30
2.4.1 EPLD 和CPLD的基本結構 30
2.4.2 FPGA 的基本結構 36
2.5 CPLD/FPGA 器件的編程 41
2.5.1 Altera公司的EPLD/CPLD器件及其配置與編程 41
2.5.2 Lattice公司的ISP-CPLD器件及其編程 47
2.5.3 Xilinx公司的CPLD/FPGA器件及其編程 48
2.5.4 CPLD/FPGA通用下載電路設計 50
2.6 邊界掃描測試技術 53
思考與練習題 55
第3章 EDA工具應用設計實踐 56
3.1 Quartus II簡介 56
3.2 Quartus II的使用方法 57
3.2.1 原理圖輸入法 57
3.2.2 HDL輸入法 70
思考與練習題 73
第4章 數字系統與Verilog HDL描述 74
4.1 Verilog HDL的一般結構 74
4.1.1 電子系統、電路和模塊 74
4.1.2 Verilog HDL模塊的結構 75
4.1.3 Verilog HDL模塊的描述方式 77
4.2 數字電路的Verilog HDL模型與設計 85
4.2.1 交通燈監視電路設計 85
4.2.2 四位二進制數/8421BCD碼 86
4.2.3 函數發生器設計 87
4.2.4 四選一數據選擇器 90
4.2.5 三進制計數器設計 92
4.2.6 移位寄存器設計 94
4.2.7 偽隨機序列信號發生器設計 95
思考與練習題 97
第5章 Verilog HDL語言基礎 99
5.1 為什么要用Verilog HDL 99
5.1.1 概述 99
5.1.2 Verilog HDL和VHDL比較 99
5.1.3 Verilog HDL語言的主要功能 102
5.1.4 傳統數字電路設計方法的回顧 102
5.2 Verilog HDL基礎語法 104
5.2.1 Verilog HDL的詞法 104
5.2.2 Verilog HDL的數據類型 106
5.2.3 Verilog HDL運算符及表達式 110
5.2.4 系統任務與系統函數 116
5.2.5 Verilog HDL的仿真 120
5.3 Verilog HDL行為描述 124
5.3.1 行為描述的結構 124
5.3.2 語句塊 127
5.3.3 控制語句 129
5.3.4 賦值語句 135
5.3.5 任務與函數結構 140
5.3.6 時序控制 143
5.3.7 用戶定義的原語 144
思考與練習題 147
第6章 Verilog HDL設計進階 149
6.1 Verilog HDL編程風格 149
6.2 組合邏輯電路設計 151
6.2.1 基本的門電路 151
6.2.2 數據比較器 153
6.2.3 數據選擇器 153
6.2.4 編碼器和譯碼器設計 154
6.3 時序邏輯電路設計 155
6.3.1 觸發器設計 156
6.3.2 數據鎖存器設計 157
6.3.3 數據寄存器設計 157
6.3.4 移位寄存器設計 158
6.3.5 計數器設計 158
6.4 狀態機設計 160
6.4.1 狀態機的結構 160
6.4.2 利用Verilog HDL設計狀態機 160
6.5 設計方法與技巧 164
6.5.1 邏輯綜合 164
6.5.2 綜合工具的性能 165
6.5.3 綜合的一般原則 165
6.5.4 HDL編碼指導 167
6.5.5 如何消除毛刺 168
6.5.6 阻塞賦值與非阻塞賦值的區別 169
6.5.7 代碼對綜合的影響 172
6.5.8 用always 塊實現較復雜的組合邏輯電路 175
6.5.9 Verilog HDL中函數的使用 176
6.5.10 Verilog HDL中任務的使用 176
思考與練習題 177
第7章 綜合設計實例 180
7.1 籃球30秒可控計時器 180
7.2 汽車尾燈控制電路 183
7.3 交通控制燈邏輯電路 186
7.4 簡易電子鐘 189
7.5 環行計數器與扭環行計數器 192
7.6 洗衣機控制電路 194
7.7 八位可逆計數器和三角波發生器 200
7.8 簡易數字頻率計 202
思考與練習題 208
第8章 設計實驗項目 212
8.1 可逆四位碼變換器 212
8.2 可逆計數器 213
8.3 步進電機脈沖分配器電路 213
8.4 偽隨機信號產生器 214
8.5 舞臺彩燈控制電路 215
8.6 數字跑表電路 216
8.7 電子密碼鎖 219
8.8 數字式競賽搶答器 224
8.9 脈沖按鍵電話顯示器 227
8.10 出租車自動計費器設計 231
8.11 電話計費器 235
8.12 多功能數字鐘設計 240
第9章 SoPC設計 244
9.1 SoPC概述 244
9.2 SoPC設計 245
9.2.1 FPGA的主要應用 245
9.2.2 SoPC設計技術 246
9.2.3 SoPC應用設計 249
9.3 SoPC設計實例 253
9.3.1 設計項目 253
9.3.2 設計任務 253
9.3.3 總體設計 253
9.3.4 概要設計 254
9.3.5 詳細設計 256
9.3.6 下載測試 263
9.3.7 設計實現 263
9.3.8 部分程序源代碼 267
附錄A Verilog HDL關鍵字 275
附錄B MY-FPGA-EP1C3開發板介紹 276
參考文獻 280
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