VHDL數(shù)字系統(tǒng)設計

第一篇基礎篇
第1章數(shù)字系統(tǒng)設計與EDA技術
1.1數(shù)字系統(tǒng)概念
1.2電子設計發(fā)展歷史
1.3EDA技術介紹
1.3.1基本特征
1.3.2主要內容
1.3.3EDA設計流程
1.4IP核
1.4.1軟IP
1.4.2固IP
1.4.3硬IP
1.5EDA應用與發(fā)展趨勢
第2章VHDL語言基礎
2.1硬件描述語言的特點
2.2VHDL程序基本結構
2.3VHDL程序主要構件
2.3.1庫
2.3.2實體
2.3.3結構體
2.4VHDL數(shù)據(jù)對象
2.4.1常量
2.4.2變量
2.4.3信號
2.4.4信號與變量的比較
2.5VHDL數(shù)據(jù)類型
2.5.1標準數(shù)據(jù)類型
2.5.2用戶自定義數(shù)據(jù)類型
2.5.3數(shù)據(jù)類型轉換
2.6運算符
2.6.1算術運算符
2.6.2邏輯運算符
2.6.3關系運算符
2.6.4其他運算符
2.6.5運算優(yōu)先級
2.7VHDL基本語句
2.7.1并行語句
2.7.2順序語句
2.7.3屬性描述語句
2.8測試基準
2.9VHDL程序的其他構件
2.9.1塊
2.9.2函數(shù)
2.9.3過程
2.9.4程序包
2.10結構體的描述方法
第3章組合邏輯電路建模
3.1組合邏輯電路的特點與組成
3.2基本邏輯門電路的設計
3.3譯碼器
3.4編碼器
3.5加法器的設計
3.5.1半加器與全加器
3.5.2四位串行進位加法器
3.5.3并行進位加法器
3.6其他組合邏輯模塊
3.6.1選擇器
3.6.2求補器
3.6.3三態(tài)門
3.6.4緩沖器
3.6.5比較器
3.6.6只讀存儲器
3.6.7隨機存儲器
第4章基本時序邏輯電路建模
4.1鎖存器
4.1.1RS鎖存器
4.1.2D鎖存器
4.2觸發(fā)器
4.2.1D觸發(fā)器
4.2.2帶有輸出的D觸發(fā)器
4.2.3JK觸發(fā)器
4.2.4T觸發(fā)器
4.3多位寄存器
4.4串進并出型移位寄存器
4.5計數(shù)器
4.6無符號數(shù)乘法器
第5章同步時序電路設計
5.1時序電路的特點與組成
5.2設計實例——3位計數(shù)器
5.3時序電路描述方法
5.3.1ASM圖的組成
5.3.2自動售郵票機
5.3.3狀態(tài)分配與編碼
5.3.4狀態(tài)最少化
5.4ASM圖的硬件實現(xiàn)
5.4.1計數(shù)器法
5.4.2多路選擇器
5.4.3定序法
5.4.4微程序法
5.5有限狀態(tài)機的VHDL實現(xiàn)
5.5.1符號化狀態(tài)機
5.5.2單進程狀態(tài)機
5.5.3雙進程狀態(tài)機
5.5.4三進程狀態(tài)機
5.6設計實例1——序列檢測器
5.7設計實例2——A/D采樣控制器
第6章開發(fā)平臺與QuartusII設計流程
6.1SCUT-EDA開發(fā)平臺
6.2QuartusII軟件設計流程
6.2.1基于QuartusII的數(shù)字系統(tǒng)設計流程
6.2.2QuartusII軟件使用介紹
第二篇進階篇
第7章仿真
7.1仿真模擬概述
7.1.1仿真簡介
7.1.2仿真的級別
7.2仿真系統(tǒng)的構成
7.3邏輯仿真模型
7.3.1電路模型
7.3.2元件模型
7.3.3信號模型
7.3.4延遲模型
7.4邏輯仿真過程
7.5簡單Testbench設計
7.5.1VHDL仿真概述
7.5.2Testbench程序基本結構
7.5.3激勵信號的產生
7.5.4Testbench設計實例
7.6高級Testbench介紹
7.6.1高級Testbench概述
7.6.2文件I/O的讀寫
7.6.3VCD數(shù)據(jù)庫文件
7.6.4斷言語句
7.7Modelsim軟件的使用
7.7.1Modelsim軟件簡介
7.7.2從QuartusII調用Modelsim軟件進行仿真
第8章綜合與優(yōu)化
8.1綜合概述
8.1.1綜合的層次
8.1.2高層次綜合
8.1.3邏輯綜合
8.1.4可編程器件綜合
8.2VHDL的可綜合性
8.2.1VHDL可綜合類型
8.2.2VHDL對象可綜合性
8.2.3運算符
8.2.4語句
8.3設計優(yōu)化問題的處理
8.3.1寄存器的引入方法
8.3.2避免引入不必要的寄存器
第9章數(shù)字系統(tǒng)設計方法
9.1數(shù)字系統(tǒng)自頂向下的設計層次
9.1.1數(shù)字系統(tǒng)層次化結構
9.1.2自頂向下設計方法
9.2數(shù)字系統(tǒng)的一般劃分結構
9.3模塊劃分技術
9.4迭代技術
9.4.1空間迭代
9.4.2時間迭代
9.4.3二維迭代
第三篇實踐篇
第10章綜合實例
10.1出租車計費實驗
10.1.1設計要求
10.1.2設計分析與設計思路
10.1.3系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
10.1.4波形仿真與分析
10.1.5思考題
10.2矩陣乘法
10.2.1設計要求
10.2.2設計分析與設計思路
10.2.3系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
10.2.4波形仿真與分析
參考文獻