Verilog HDL數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計入門與應用實例

目錄




第1章緒論

1.1EDA技術(shù)的發(fā)展概況

1.2設(shè)計方法和設(shè)計流程

1.2.1設(shè)計方法

1.2.2設(shè)計流程

1.3主要的EDA開發(fā)軟件及廠家

1.3.1主要的EDA廠家

1.3.2主要的EDA開發(fā)軟件

思考與練習

第2章可編程邏輯器件

2.1可編程器件概述

2.1.1ASIC及其分類

2.1.2PLD器件的分類

2.2簡單PLD的基本結(jié)構(gòu)

2.3CPLD的基本結(jié)構(gòu)及典型器件簡介

2.3.1CPLD的基本結(jié)構(gòu)

2.3.2典型CPLD器件——MAX7000系列

2.3.3典型CPLD器件——Max Ⅱ系列

2.3.4典型CPLD器件——XC9500系列

2.4FPGA的基本結(jié)構(gòu)及典型器件簡介

2.4.1FPGA的基本結(jié)構(gòu)

2.4.2典型FPGA器件——Cyclone Ⅱ系列

2.4.3Altera公司FPGA簡介

2.4.4典型FPGA器件——Spartan3系列

2.4.5Xilinx公司FPGA簡介

2.5器件配置與編程

2.5.1JTAG邊界掃描測試

2.5.2FPGA的編程與配置

2.6PLD發(fā)展趨勢

思考與練習

第3章Quartus Ⅱ開發(fā)軟件

3.1概述

3.1.1Quartus Ⅱ 9.1的安裝

3.1.2Quartus Ⅱ 9.1的授權(quán)許可設(shè)置

3.2Quartus Ⅱ 9.1管理器

3.2.1工作界面

3.2.2菜單欄

3.3設(shè)計輸入

3.3.1Quartus Ⅱ軟件設(shè)計流程

3.3.2創(chuàng)建工程

3.3.3圖形編輯輸入

3.3.4文本編輯輸入

3.4設(shè)計處理

3.4.1編譯設(shè)置

3.4.2編譯

3.4.3仿真分析

3.4.4引腳鎖定、設(shè)計下載和硬件測試

3.5時序分析

3.5.1Classic Timing Analyzer時序約束

3.5.2TimeQuest Timing Analyzer時序分析

3.6層次設(shè)計

3.6.1創(chuàng)建底層設(shè)計文件

3.6.2創(chuàng)建圖元

3.6.3創(chuàng)建頂層設(shè)計文件

3.7基于宏功能模塊的設(shè)計

思考與練習

第4章ModelSim仿真軟件

4.1概述

4.2ModelSim 6.5使用舉例

4.2.1ModelSim仿真基本步驟

4.2.2ModelSim與Quartus Ⅱ聯(lián)合進行功能仿真的基本步驟

4.2.3ModelSim對Altera器件進行后仿真的基本步驟

思考與練習

第5章Verilog HDL基本語法

5.1Verilog HDL概述

5.1.1Verilog HDL的產(chǎn)生和發(fā)展

5.1.2Verilog HDL的設(shè)計流程

5.1.3Verilog HDL與VHDL的比較

5.2Verilog HDL模塊結(jié)構(gòu)

5.3Verilog HDL語言要素及數(shù)據(jù)類型

5.3.1Verilog HDL語言要素

5.3.2常量

5.3.3變量和數(shù)據(jù)類型

5.3.4參數(shù)

5.3.5向量

5.3.6存儲器

5.3.7運算符

5.4Verilog HDL基本語句

5.4.1綜合性設(shè)計語句

5.4.2時間控制語句

5.4.3過程語句

5.4.4塊語句

5.4.5賦值語句

5.4.6條件語句

5.4.7循環(huán)語句

5.4.8任務與函數(shù)

5.4.9編譯預處理語句

思考與練習

第6章仿真與測試

6.1系統(tǒng)任務與系統(tǒng)函數(shù)

6.2用戶自定義原語

6.3測試平臺的建立

6.4仿真設(shè)計實例

思考與練習

第7章描述方式與層次設(shè)計

7.1Verilog HDL的描述方式

7.1.1結(jié)構(gòu)描述方式

7.1.2行為描述方式

7.1.3數(shù)據(jù)流描述方式

7.1.4混合描述方式

7.2進程

7.3Verilog HDL層次設(shè)計

思考與練習

第8章組合邏輯電路設(shè)計

8.1編碼器和譯碼器

8.1.1編碼器

8.1.2譯碼器

8.2數(shù)據(jù)選擇器

8.3加法器

8.3.1半加器

8.3.2全加器

8.3.3級聯(lián)加法器

8.3.4超前進位加法器

8.4乘法器

8.4.1移位相加乘法器

8.4.2并行乘法器

8.5其他組合邏輯電路

8.5.1基本門電路

8.5.2三態(tài)門電路

思考與練習

第9章時序邏輯電路設(shè)計

9.1觸發(fā)器

9.1.1RS觸發(fā)器

9.1.2JK觸發(fā)器

9.1.3D觸發(fā)器

9.1.4T觸發(fā)器

9.2鎖存器和寄存器

9.2.1鎖存器

9.2.2寄存器

9.3移位寄存器

9.3.1左移移位寄存器

9.3.2右移移位寄存器

9.4分頻器

9.4.1偶數(shù)分頻器

9.4.2奇數(shù)分頻器

9.5計數(shù)器

9.5.1同步計數(shù)器

9.5.2異步計數(shù)器

9.5.3加減計數(shù)器

9.6其他時序邏輯電路

9.6.1同步器

9.6.2邊沿檢測電路

思考與練習

第10章有限狀態(tài)機的設(shè)計

10.1有限狀態(tài)機概述

10.1.1狀態(tài)機的分類

10.1.2有限狀態(tài)機的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

10.1.3有限狀態(tài)機的設(shè)計流程

10.2有限狀態(tài)機的設(shè)計要點

10.3有限狀態(tài)機設(shè)計實例

10.3.1摩爾型狀態(tài)機

10.3.2米里型狀態(tài)機

10.3.3有限狀態(tài)機的描述方式

思考與練習

第11章數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實例

11.1數(shù)字跑表的設(shè)計

11.2交通燈控制器的設(shè)計

11.3自動售貨機的設(shè)計

11.4ADC0809采樣控制模塊的設(shè)計

11.5可控脈沖發(fā)生器的設(shè)計

11.5.1順序脈沖發(fā)生器

11.5.2并行脈沖控制模塊

思考與練習

第12章基于FPGA數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實例

12.1基于FPGA的多功能數(shù)字鐘的設(shè)計

12.1.1系統(tǒng)設(shè)計要求

12.1.2系統(tǒng)設(shè)計方案

12.1.3各部分功能模塊的設(shè)計

12.2基于FPGA的信號發(fā)生器的設(shè)計

12.2.1系統(tǒng)設(shè)計要求

12.2.2系統(tǒng)設(shè)計方案

12.2.3各部分功能模塊的設(shè)計

12.3基于FPGA的密碼鎖的設(shè)計

12.3.1系統(tǒng)設(shè)計要求

12.3.2系統(tǒng)設(shè)計方案

12.3.3各部分功能模塊的設(shè)計

12.4數(shù)字濾波器的FPGA設(shè)計

12.4.1FIR濾波器的結(jié)構(gòu)

12.4.2抽頭系數(shù)的編碼

12.4.3FIR濾波器的設(shè)計

12.5直擴通信系統(tǒng)的FPGA設(shè)計

12.5.1二進制相位鍵控調(diào)制

12.5.2CPSK信號的產(chǎn)生

12.5.3DPSK信號的產(chǎn)生

12.5.4CPSK調(diào)制器的設(shè)計

12.5.5DPSK調(diào)制器的設(shè)計

12.5.6CPSK解調(diào)器的設(shè)計

12.5.7DPSK解調(diào)器的設(shè)計

思考與練習

附錄AVerilog HDL(IEEE 1364—1995)關(guān)鍵字

附錄BVerilog HDL(IEEE 1364—2001)關(guān)鍵字

附錄CVerilog2001語法結(jié)構(gòu)

附錄DVerilog2002語法結(jié)構(gòu)

參考文獻