基于VHDL的FPGA開發(fā)快速入門·技巧·實例

前言

　　本書作者從事數(shù)字電路設計工作已有多年，深感基于VHDL硬件描述語言的FPGA技術在電子信息工程領域的重要性。VHDL作為當今非常流行的硬件描述語言，已經(jīng)隨著可編程邏輯器件在國內的迅猛發(fā)展，深深地吸引了廣大電子硬件工程師。用VHDL編程實現(xiàn)傳統(tǒng)的電路功能已經(jīng)成為廣大電子硬件工程師進行電路設計的首選。用。硬件描述語言做電路設計具有開發(fā)周期短、設計易于修改、電路簡單、成本低廉等優(yōu)點，對那些外形結構要求小巧的微電子系統(tǒng)，可以直接利用FPGA器件的可編程特性來大大減少芯片的使用量，從而提高外形結構設計靈活性及系統(tǒng)可靠性。目前，全球最大的可編程邏輯器件制造商、FPGA的發(fā)明者Xilinx公司已經(jīng)成功推出了ISE 10．1，這將引導FPGA的設計進入一個更快速、更成熟、更具時代前瞻性的嶄新階段?！　∨c此同時，各大公司和高校也紛紛設立了可編程邏輯器件（主要指FPGA和CPLD）設計研究機構，已經(jīng)有相當一部分電子硬件開發(fā)人員和學者在從事與之相關的工作和研究。尤其是在各大高校，可編程邏輯課題組如雨后春筍已經(jīng)在全國蔓延開來。正是有了這樣的現(xiàn)實背景，渴望有一本通俗易懂，有大量實際開發(fā)經(jīng)驗的入門指導性書籍已經(jīng)成為許多在校大學生和在職工程技術人員的迫切愿望?？v觀現(xiàn)有書店里的FPGA設計指導類書籍，大多注重對設計理論的闡述而對實際的開發(fā)經(jīng)驗談之較少，這對那些需要在短時間內快速掌握FPGA開發(fā)方法、能盡快上手做設計的初學者來說，無疑是很難在選擇參考書上做出果斷、準確的選擇?！　』贔PGA的電子設計是一個靈活性、實踐性非常強的工作，需要有相當豐富的經(jīng)驗才能設計出具有高可靠性的產品，因此缺乏理論與實踐結合的學習不僅會對工程的開發(fā)有相當大的負面影響，而且隨著學習的深入還容易陷入“死胡同”。正是基于這些寶貴的經(jīng)驗教訓，本書的作者特別希望擺脫傳統(tǒng)的寫作方式對學習者思路的束縛，因而將本書的基調定位為“用理論指導實踐，用實踐驗證發(fā)展理論”。

內容概要

　　本書是一本專門介紹如何快速掌握使用VHDL語言開發(fā)FPGA的方法與技巧的圖書。本書從最基本的VHDL硬件描述語言講起，先是通過對VHDL概念、語法、基本電路編程方法的講解，讓讀者掌握FPGA的開發(fā)語言；接著通過對FPGA開發(fā)工具、開發(fā)思想、開發(fā)技巧的詳細闡述，讓讀者從根本上理解FPGA開發(fā)的深層內涵；最后通過大量的工程實例，將FPGA開發(fā)語言、開發(fā)工具、開發(fā)思想和實際工程實現(xiàn)完美的結合?！　”緯炎x者的實際需求作為內容的切入點，在講述抽象理論時注重引用實例將理論形象化，在講述實例時又注重將優(yōu)秀的設計理念巧妙融合進來。全書講述清楚，內容由淺入深，書中的大量實例凝結了作者多年的實際開發(fā)經(jīng)驗，具有較高的參考意義和實用價值。本書既可作為廣大數(shù)字電路設計人員的設計指南，也可以作為高等院校電子、通信、計算機類專業(yè)的教材和參考書。

書籍目錄

第1章　VHDL語言概述及基本結構　　1.1　VHDL語言概述　　　1.1.1　VHDL語言的產生歷史　　　1.1.2　用VHDL語言進行硬件設計的主要優(yōu)勢　　　1.1.3　用VHDL語言設計的基本流程　　　1.1.4　VHDL語言與Verilog HDL語言的比較　　1.2　VHDL語言程序的基本模型結構　　　1.2.1　VHDL語言程序的基本結構單元　　　1.2.2　VHDL語言結構體的3種描述方法　　　1.2.3　VHDL語言結構體的子結構描述　第2章　VHDL的語法要素　　2.1　VHDL語言的數(shù)據(jù)操作要素　　　2.1.1　VHDL語言的數(shù)據(jù)對象　　　2.1.2　VHDL語言的數(shù)據(jù)類型　　2.2　VHDL語言的運算操作符　　　2.2.1　邏輯運算符　　　2.2.2　算術運算符　　　2.2.3　關系運算符　　　2.2.4　并置運算符　　　2.2.5　運算符的優(yōu)先級　　2.3　VHDL語言的詞法規(guī)定　　　2.3.1　字符　　　2.3.2　分界符　　　2.3.3　標識符　　　2.3.4　注釋　　2.4　VHDL語言中的庫　　　2.4.1　庫的概念　　　2.4.2　常見的庫　　2.5　VHDL語言中的程序包　　　2.5.1　程序包的基本概念　　　2.5.2　常見的程序包　第3章　VHDL語言的描述語句　　3.1　順序描述語句　　　3.1.1　WAIT語句　　　3.1.2　順序賦值語句　　　3.1.3　IF語句　　　3.1.4　CASE語句　　　3.1.5　LOOP語句　　　3.1.6　NEXT語句與EXIT語句　　　3.1.7　ASSERT語句　　　3.1.8　RETURN語句　　3.2　并行描述語句　　　3.2.1　并行信號賦值語句　　　3.2.2　并行子結構語句　　　3.2.3　參數(shù)傳遞與元件語句　　　3.2.4　生成語句　　3.3　VHDL語言中的屬性描述語句　　　3.3.1　數(shù)值屬性　　　3.3.2　函數(shù)屬性　　　3.3.3　信號類屬性　第4章　基于VHDL的基礎邏輯電路的設計　　4.1　基礎組合邏輯電路的VHDL程序設計　　　4.1.1　組合邏輯電路的分析方法　　　4.1.2　基本門電路　　　4.1.3　基本編碼譯碼器電路　　　4.1.4　基本選擇器電路　　　4.1.5　基本比較器電路　　4.2　基礎時序邏輯電路的VHDL程序設計　　　4.2.1　時序邏輯電路的分析方法　　　4.2.2　基本觸發(fā)器電路　　　4.2.3　基本寄存器電路　　　4.2.4　基本計數(shù)器電路　第5章　基于VHDL的小型數(shù)字電路的設計　第6章　FPGA原理及當前發(fā)展現(xiàn)狀　第7章　用ISE 9.1i開發(fā)FPGA　第8章　FPGA常用設計思想與技巧　第9章　基于FPGA的大中型實例設計　參考文獻　

章節(jié)摘錄

　　硬件描述語言HDL是一種用形式化方法描述數(shù)字電路和系統(tǒng)的語言。利用這種語言，設計人員可以在數(shù)字電路系統(tǒng)的設計中從上層到下層逐層描述自己的設計思想。在設計過程中，設計人員首先用一系列分層次的模塊來表示極其復雜的數(shù)字系統(tǒng)，然后，利用電子設計自動化（EDA）工具，逐層進行仿真驗證，再把其中需要變?yōu)閷嶋H電路的模塊組合，經(jīng)過自動綜合工具轉換到門級電路網(wǎng)表，最后，用專用集成電路（ASIC）或現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）自動布局布線工具，把網(wǎng)表轉換為要實現(xiàn)的具體電路布線結構。通過這種高層次設計（high-level-design）的方法，設計思想也一步一步從抽象走向了具體?！　∧壳?，這種邏輯性強、易于洞察設計每個細節(jié)的新方法已被廣泛采用。據(jù)統(tǒng)計，目前在美國硅谷約有85％以上的ASIC和FPGA采用硬件描述語言進行設計?！　∮布枋稣Z言HDL的發(fā)展至今已有20多年的歷史，并成功地應用于設計的各個階段：建模、仿真、驗證和綜合等。到20世紀80年代，已出現(xiàn)了上百種硬件描述語言，對設計自動化曾起到了極大的促進和推動作用。但是，這些語言一般各自面向特定的設計領域和層次，而且眾多的語言使用戶無所適從。因此，急需一種面向設計的多領域、多層次并得到普遍認同的標準硬件描述語言。20世紀80年代后期，VHDL和Verilog HDL語言適應了這種趨勢的要求，先后成為IEEE標準，并得到了廣泛的應用。本書將以VHDL語言為基礎，在詳細討論VHDL。語言用法的基礎上，結合實例探索利用FPGA進行電子系統(tǒng)設計的方法。

編輯推薦

　　《基于VHDL的FPGA開發(fā)快速入門·技巧·實例》作者從事數(shù)字電路設計工作已有多年，深感基于VHDL硬件描述語言的FPGA技術在電子信息工程領域的重要性。VHDL作為當今非常流行的硬件描述語言，已經(jīng)隨著可編程邏輯器件在國內的迅猛發(fā)展，深深地吸引了廣大電子硬件工程師。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    基于VHDL的FPGA開發(fā)快速入門·技巧·實例 PDF格式下載

---