EDA技術(shù)與VHDL設(shè)計(jì)（第2版）

第1章 EDA技術(shù)概述1
1.1 EDA技術(shù)及其發(fā)展歷程1
1.2 EDA技術(shù)的特征和優(yōu)勢(shì)3
1.2.1 EDA技術(shù)的基本特征4
1.2.2 EDA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)6
1.3 EDA設(shè)計(jì)的目標(biāo)和流程7
1.3.1 EDA技術(shù)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)8
1.3.2 EDA設(shè)計(jì)流程8
1.3.3 數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)9
1.3.4 模擬集成電路的設(shè)計(jì)10
1.4 EDA技術(shù)與ASIC設(shè)計(jì)11
1.4.1 ASIC的特點(diǎn)與分類11
1.4.2 ASIC的設(shè)計(jì)方法12
1.4.3 SoC設(shè)計(jì)15
1.5 硬件描述語言18
1.5.1 VHDL18
1.5.2 Verilog HDL19
1.5.3 AHDL19
1.5.4 Verilog HDL和VHDL的比較20
1.6 EDA設(shè)計(jì)工具20
1.6.1 EDA設(shè)計(jì)工具分類21
1.6.2 EDA公司與工具介紹22
習(xí)題125
第2章 可編程邏輯器件基礎(chǔ)26
2.1 概述26
2.1.1 可編程邏輯器件發(fā)展歷程26
2.1.2 可編程邏輯器件分類27
2.1.3 可編程邏輯器件的優(yōu)勢(shì)30
2.1.4 可編程邏輯器件的發(fā)展趨勢(shì)30
2.2 PLD器件的基本結(jié)構(gòu)32
2.2.1 基本結(jié)構(gòu)32
2.2.2 電路符號(hào)33
2.2.3 PROM34
2.2.4 PLA35
2.2.5 PAL36
2.2.6 GAL37
2.3 CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)39
2.3.1 Lattice公司的CPLD/FPGA39
2.3.2 Xilinx公司的CPLD/FPGA41
2.3.3 Altera和Actel公司的CPLD/FPGA44
2.3.4 CPLD和FPGA的異同45
2.4 可編程邏輯器件的基本資源45
2.4.1 功能單元46
2.4.2 輸入-輸出焊盤46
2.4.3 布線資源47
2.4.4 片內(nèi)RAM49
2.5 可編程邏輯器件的編程工藝50
2.5.1 熔絲型開關(guān)50
2.5.2 反熔絲型開關(guān)51
2.5.3 浮柵編程器件51
2.5.4 基于SRAM的編程器件54
2.6 可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)與開發(fā)54
2.6.1 CPLD/FPGA設(shè)計(jì)流程54
2.6.2 CPLD/FPGA開發(fā)工具57
2.6.3 CPLD/FPGA的應(yīng)用選擇59
2.7 可編程邏輯器件的測(cè)試技術(shù)61
2.7.1 邊界掃描測(cè)試原理62
2.7.2 IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)62
2.7.3 邊界掃描策略及相關(guān)工具66
習(xí)題266
第3章 典型FPGA/CPLD的結(jié)構(gòu)與配置68
3.1 Stratix高端FPGA系列68
3.1.1 Stratix器件68
3.1.2 Stratix II器件71
3.2 Cyclone低成本FPGA系列74
3.2.1 Cyclone器件74
3.2.2 Cyclone II器件78
3.3 典型CPLD器件84
3.3.1 MAX II器件84
3.3.2 MAX 7000器件85
3.4 FPGA/CPLD的配置87
3.4.1 CPLD器件的配置88
3.4.2 FPGA器件的配置89
習(xí)題393
第4章 原理圖與宏功能模塊設(shè)計(jì)94
4.1 Quartus II原理圖設(shè)計(jì)94
4.1.1 半加器原理圖輸入94
4.1.2 半加器編譯97
4.1.3 半加器仿真99
4.1.4 全加器設(shè)計(jì)與仿真101
4.2 Quartus II的優(yōu)化設(shè)置102
4.2.1 Settings設(shè)置102
4.2.2 分析與綜合設(shè)置104
4.2.3 優(yōu)化布局布線104
4.2.4 使用設(shè)計(jì)助手檢查設(shè)計(jì)可靠性110
4.3 Quartus II的時(shí)序分析112
4.3.1 時(shí)序設(shè)置與分析112
4.3.2 時(shí)序逼近115
4.4 宏功能模塊設(shè)計(jì)117
4.4.1 Megafunctions庫117
4.4.2 Maxplus2庫126
4.4.3 Primitives庫127
習(xí)題4129
第5章 VHDL設(shè)計(jì)輸入方式132
5.1 Quartus II的VHDL輸入設(shè)計(jì)132
5.1.1 創(chuàng)建工程文件133
5.1.2 編譯134
5.1.3 仿真136
5.2 Synplify Pro的VHDL輸入設(shè)計(jì)137
5.2.1 用Synplify Pro綜合的過程139
5.2.2 Synplify Pro與Quartus II的接口142
5.3 Synplify的VHDL輸入設(shè)計(jì)143
習(xí)題5146
第6章 VHDL結(jié)構(gòu)與要素147
6.1 實(shí)體147
6.1.1 類屬參數(shù)說明148
6.1.2 端口說明149
6.1.3 實(shí)體描述舉例150
6.2 結(jié)構(gòu)體151
6.2.1 結(jié)構(gòu)體的命名151
6.2.2 結(jié)構(gòu)體信號(hào)定義語句152
6.2.3 結(jié)構(gòu)體功能描述語句152
6.2.4 結(jié)構(gòu)體描述方法152
6.3 VHDL庫154
6.3.1 庫的種類154
6.3.2 庫的用法155
6.4 VHDL程序包157
6.4.1 程序包組成和格式157
6.4.2 VHDL標(biāo)準(zhǔn)程序包158
6.5 配置159
6.5.1 默認(rèn)配置159
6.5.2 結(jié)構(gòu)體的配置161
6.6 VHDL文字規(guī)則163
6.6.1 標(biāo)志符163
6.6.2 數(shù)字164
6.6.3 字符串164
6.7 VHDL數(shù)據(jù)類型165
6.7.1 預(yù)定義數(shù)據(jù)類型165
6.7.2 自定義數(shù)據(jù)類型167
6.7.3 用戶自定義的子類型169
6.7.4 數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換169
6.8 VHDL操作符171
6.8.1 邏輯操作符171
6.8.2 關(guān)系操作符171
6.8.3 算術(shù)操作符172
6.8.4 并置操作符173
6.8.5 操作符重載173
6.9 數(shù)據(jù)對(duì)象174
6.9.1 常量174
6.9.2 變量175
6.9.3 信號(hào)176
6.9.4 文件176
習(xí)題6177
第7章 VHDL基本語句與基本設(shè)計(jì)178
7.1 順序語句178
7.1.1 賦值語句178
7.1.2 IF語句178
7.1.3 CASE語句181
7.1.4 LOOP語句182
7.1.5 NEXT語句184
7.1.6 EXIT語句184
7.1.7 WAIT語句185
7.1.8 子程序調(diào)用語句186
7.2 并行語句188
7.2.1 并行信號(hào)賦值語句188
7.2.2 進(jìn)程語句191
7.2.3 并行過程調(diào)用語句192
7.2.4 元器件例化語句193
7.2.5 生成語句195
7.3 VHDL組合邏輯電路設(shè)計(jì)198
7.4 VHDL時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)204
7.4.1 觸發(fā)器204
7.4.2 寄存器206
7.4.3 計(jì)數(shù)器207
7.4.4 分頻器208
習(xí)題7211
第8章 VHDL設(shè)計(jì)進(jìn)階212
8.1 VHDL行為描述方式212
8.2 VHDL結(jié)構(gòu)化描述方式214
8.3 VHDL RTL描述方式217
8.4 有限狀態(tài)機(jī)（FSM）設(shè)計(jì)218
8.4.1 Moore和Mealy狀態(tài)機(jī)的選擇218
8.4.2 有限狀態(tài)機(jī)的描述方式220
8.4.3 有限狀態(tài)機(jī)的同步和復(fù)位228
8.4.4 改進(jìn)的Moore型有限狀態(tài)機(jī)234
8.4.5 小結(jié)239
習(xí)題8240
第9章 數(shù)字接口實(shí)例及分析242
9.1 ST-BUS總線接口設(shè)計(jì)242
9.1.1 ST-BUS總線時(shí)序關(guān)系242
9.1.2 ST-BUS總線接口實(shí)例244
9.2 數(shù)字復(fù)接分接接口技術(shù)及設(shè)計(jì)248
9.2.1 數(shù)字復(fù)接分接接口技術(shù)原理249
9.2.2 同步數(shù)字復(fù)接分接接口設(shè)計(jì)實(shí)例250
9.3 I2C接口設(shè)計(jì)256
9.3.1 I2C總線工作原理257
9.3.2 I2C總線接口設(shè)計(jì)實(shí)例259
9.4 GMSK基帶調(diào)制接口設(shè)計(jì)265
9.4.1 GMSK調(diào)制基本原理265
9.4.2 GMSK調(diào)制實(shí)現(xiàn)的基本方法267
9.4.3 GMSK基帶調(diào)制接口的實(shí)現(xiàn)代碼268
習(xí)題9286
第10章 通信算法實(shí)例及分析287
10.1 偽隨機(jī)序列的產(chǎn)生、檢測(cè)設(shè)計(jì)287
10.1.1 m序列的產(chǎn)生287
10.1.2 m序列的性質(zhì)288
10.1.3 m序列發(fā)生器的VHDL設(shè)計(jì)288
10.1.4 m序列檢測(cè)電路的VHDL設(shè)計(jì)290
10.2 比特同步設(shè)計(jì)294
10.2.1 鎖相功能的自同步法原理294
10.2.2 鎖相比特同步的EDA實(shí)現(xiàn)方法296
10.3 基帶差分編碼設(shè)計(jì)305
10.3.1 PSK調(diào)制和差分編碼原理305
10.3.2 PSK差分編碼設(shè)計(jì)308
10.4 FIR濾波器設(shè)計(jì)314
10.4.1 FIR濾波器簡(jiǎn)介314
10.4.2 使用MATLAB設(shè)計(jì)FIR濾波器316
10.4.3 FIR濾波器的FPGA普通設(shè)計(jì)317
10.4.4 FIR濾波器的并行FPGA優(yōu)化設(shè)計(jì)319
習(xí)題10326
參考文獻(xiàn)327