在系統(tǒng)可編程技術(shù)實(shí)踐教程

前言

隨著微電子技術(shù)和半導(dǎo)體制造工藝的進(jìn)步，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路正在迅猛而飛速地發(fā)展，特別是用于數(shù)字電路或數(shù)字系統(tǒng)的可編程邏輯器件。作者以在系統(tǒng)可編程技術(shù)為題，從理論到實(shí)踐進(jìn)行系統(tǒng)的探索，完全符合當(dāng)今信息時(shí)代的教學(xué)和工程技術(shù)的迫切需要。《在系統(tǒng)可編程技術(shù)實(shí)踐教程》一書的特點(diǎn)可概括如下：（1）內(nèi)容先進(jìn)本書既回顧了歷史進(jìn)程中的若干低密度可編程邏輯器件，如PAL、GAL等，又著重討論了現(xiàn)代高密度邏輯器件CPLD和FPGA等。在回顧歷史中，作者詳略得當(dāng)?shù)亟榻B了各種類型的PLD器件的結(jié)構(gòu)原理，使讀者對(duì)可編程邏輯器件的發(fā)展有一個(gè)整體認(rèn)識(shí)。然后，結(jié)合實(shí)例，詳細(xì)介紹了現(xiàn)代EDA技術(shù)的兩大基礎(chǔ)，即可編程邏輯器件和EDA設(shè)計(jì)工具，以及利用現(xiàn)代EDA技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字電路的一些方法。最后以較大的篇幅介紹了VHDL語言及其使用。在附錄中，作者還介紹了目前最常用的幾家可編程邏輯器件生產(chǎn)商的下載電路和芯片引腳，使讀者真正能做到學(xué)以致用。（2）方法獨(dú)特本書以可編程邏輯器件的發(fā)展為線索，講述了現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)的發(fā)展，縱觀了PLD的發(fā)展史，使讀者認(rèn)識(shí)到PLD在結(jié)構(gòu)原理、集成規(guī)模、下載方式、設(shè)計(jì)工具（硬件描述語言和若干專用EDA軟件）諸方面的每一次進(jìn)步，均為EDA技術(shù)設(shè)計(jì)的革命與發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。因此，本書便于讀者深刻地理解PLD的結(jié)構(gòu)和原理，從而更好地掌握EDA的設(shè)計(jì)技術(shù)。（3）實(shí)踐性強(qiáng)本書將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究緊密結(jié)合。講述器件結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計(jì)技術(shù)之后，均有若干設(shè)計(jì)實(shí)例相配合，即器件、EDA技術(shù)和應(yīng)用一條龍，因而讀者對(duì)所設(shè)計(jì)的電路看得見、摸得著、用得上。（4）便于教學(xué)教材表述概念清楚、邏輯性強(qiáng)。每章末均有思考題或練習(xí)題，章中有例題，內(nèi)容循序漸進(jìn)，文字流暢，便于自學(xué)。深信該書的出版發(fā)行，定將受到大專院校廣大師生和其他讀者的歡迎。應(yīng)作者之囑托，僅作此序。

內(nèi)容概要

本書較系統(tǒng)的介紹了在系統(tǒng)可編程邏輯器件及其應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)。
本書共分十章，可作為高等院校電類，機(jī)電類或非電類專業(yè)的研究生，本科和專科生學(xué)習(xí)大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷捌鋺?yīng)用的教材及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

書籍目錄

一，可編程邏輯器件基礎(chǔ)
二，在系統(tǒng)可編程邏輯器
三，ABEL_HDL語言
四，ISP技術(shù)應(yīng)用軟件
五，數(shù)字電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
六，ISP技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)方法
七，ISP技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例
八，ISP技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)項(xiàng)目
九，VHDL語言
十，VHDL設(shè)計(jì)實(shí)踐

章節(jié)摘錄

插圖：CPLD（Complex Programmable Logic Device）  即復(fù)雜可編程邏輯器件。它將簡單PLD（PAL、GAL）的概念作了進(jìn)一步的擴(kuò)展，并提高了器件的集成度。與簡單的PLD相比，CPLD增加了內(nèi)部連線，對(duì)邏輯宏和I／O單元也有重大改進(jìn)。CPLD允許有更多的輸入信號(hào)、更多的乘積項(xiàng)和更多的宏單元，其內(nèi)部含有多個(gè)邏輯單元塊，每個(gè)邏輯塊相當(dāng)于一個(gè)GAL器件，這些邏輯塊之間可以使用可編程內(nèi)部連線實(shí)現(xiàn)相互連接。即CPLD是在一塊芯片上集成多個(gè)GAL（PAL）塊，其基本邏輯單元是乘積項(xiàng)，即CPLD是乘積項(xiàng)陣列的集合，各個(gè)GAL（PAL）塊可以通過共享的可編程互聯(lián)資源交換信息，實(shí)現(xiàn)GAL（PAL）塊之間的互聯(lián)。因此，CPLD通常又被稱為分段式陣列結(jié)構(gòu)。CPLD器件的結(jié)構(gòu)包含可編程邏輯宏單元、可編程I／O單元和可編程內(nèi)部連線。部分CPLD器件內(nèi)部還集成了ROM、FIFO或雙口ROM寄存器，以適應(yīng)DSP應(yīng)用的要求。典型的CPLD器件有Lattice／Vantice的pLSI／ispLSI系列器件和MlACFI系列器件、XlLINX公司的7000和9500系列器件、Altera公司的MAX9000系列。FPGA（Field Programmable Gate Array）  即現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）。FPGA器件與傳統(tǒng)的掩膜編程門陣列相似，即芯片內(nèi)部由縱橫交錯(cuò)的分布式可編程互聯(lián)線連接起來的邏輯單元陣列LCA組成。因此，可編程門陣列通常又被稱為通道式陣列結(jié)構(gòu)。它具有門陣列的高密度和PLD器件的靈活性和易用性。FPGA器件不受“與或”陣列結(jié)構(gòu)的限制以及觸發(fā)器和I／O端數(shù)量上的限制，可以靠內(nèi)部的邏輯單元以及它們的連接構(gòu)成任何復(fù)雜的邏輯電路，實(shí)現(xiàn)多級(jí)邏輯功能。XILINX公司是全世界最大的FPGA器件的供應(yīng)商，該公司的FPGA在技術(shù)上和性能上都處于領(lǐng)先地位。FPGA器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array），它由三類可配置單元組成：（1）可編程邏輯塊CLB（Configurable Logic.Blocks）；（2）可編程輸入／輸出塊IOB（Input Output Block）；（3）可編程內(nèi)部連線PI（Programmabe Interconnect）。CLB是邏輯資源，實(shí)現(xiàn)用戶定義的基本邏輯功能；IOB是I／O資源，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部邏輯與器件封裝引腳之間的接口；PI是互聯(lián)資源，實(shí)現(xiàn)在模塊之間傳遞信號(hào)。另外需指出，F(xiàn)PGA器件的功能由邏輯結(jié)構(gòu)的配置數(shù)據(jù)決定。工作時(shí)，這些配置數(shù)據(jù)存放在片內(nèi)的SRAM或者熔絲圖上。在工作前需要從芯片外部加載配置數(shù)據(jù)，配置數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在片外的EPROM或存儲(chǔ)體上。

編輯推薦

《在系統(tǒng)可編程技術(shù)實(shí)踐教程》是高等院校選用教材(電子信息類)之一。

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