VHDL大學(xué)實用教程

內(nèi)容概要

本書除了對語法進行全面、詳盡的介紹之外，還對數(shù)字系統(tǒng)的仿真驗證方法進行了深入討論。全書共16章，前3章概括介紹了VHDL/PLD設(shè)計方法的特點、VHDL程序的基本結(jié)構(gòu)和程序風格、測試平臺以及VHDL中的信號。第4章至第7章介紹了組合邏輯電路的設(shè)計與驗證。第8章至第11章介紹了時序電路的設(shè)計方法。第12章至第14章介紹了子程序和程序包。第15章討論了如何采用層次化和模塊化方法實現(xiàn)復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)。第16章給出了多個具有一定規(guī)模和復(fù)雜度的程序，通過這些程序集中展現(xiàn)本書所重點闡述的語法要點和設(shè)計方法。

作者簡介

作者:(美)Kenneth L. Short

書籍目錄

第1章 使用VHDL和PLD進行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計
 1.1 VHDL/PLD設(shè)計方法
 1.2 需求分析與規(guī)范制定
 1.3 VHDL設(shè)計描述
 1.4 通過仿真進行驗證
 1.5 測試平臺
 1.6 功能（行為）仿真
 1.7 可編程邏輯器件（PLD）
 1.8 SPLD和22V10
 1.9 目標器件的邏輯綜合
 1.10布局布線和時序仿真
 1.11編程和目標器件的驗證
 1.12VHDL／PLD設(shè)計方法的優(yōu)點
 1.13VHDL的發(fā)展
 1.14VHDL在仿真和綜合中的應(yīng)用
 1.15本書的主要目標
 習題
第2章 實體、結(jié)構(gòu)體和編程風格
 2.1 設(shè)計單元、庫單元和設(shè)計實體
 2.2 實體說明
 2.3 VHDL語法定義
 2.4 端口模式
 2.5 結(jié)構(gòu)體
 2.6 編程風格
 2.7 綜合結(jié)果與程序風格的關(guān)系
 2.8 抽象和綜合的層次
 2.9 層次化設(shè)計與電路的結(jié)構(gòu)描述
 習題
第3章 信號和數(shù)據(jù)類型
 3.1 對象分類和對象類型
 3.2 信號對象
 3.3 標量類型
 3.4 STD_LOGIC類型
 3.5 標量文字（scalar literal）和標量常量（scalar constant）
 3.6 復(fù)合類型
 3.7 數(shù)組
 3.8 無符號和有符號類型
 3.9 復(fù)合文字和復(fù)合常量
 3.10整型
 3.11可綜合的端口類型
 3.12操作符（算子）和表達式
 習題
第4章 數(shù)據(jù)流風格的組合邏輯電路設(shè)計
 4.1 邏輯操作符
 4.2 數(shù)據(jù)流方式結(jié)構(gòu)體中的信號賦值
 4.3 選擇型信號賦值
 4.4 布爾型及相關(guān)的操作符
 4.5 條件（型）信號賦值
 4.6 優(yōu)先級編碼器
 4.7 輸入無關(guān)項與輸出無關(guān)項
 4.8 譯碼器
 4.9 查表法
 4.10三態(tài)緩沖器
 4.11避免組合（邏輯）環(huán)路
 習題
第5章 行為風格的組合邏輯電路設(shè)計
 5.1 行為風格的結(jié)構(gòu)體
 5.2 進程語句
 5.3 順序語句
 5.4 case 語句
 5.5 if語句
 5.6 loop語句
 5.7 變量
 5.8 例題：奇偶校驗檢測器電路
 5.9 描述組合邏輯電路的進程綜合
 習題
第6章 事件驅(qū)動的仿真
 6.1 仿真器類型
 6.2 精確化（elaboration）
 6.3 信號驅(qū)動器
 6.4 仿真器內(nèi)核進程
 6.5 仿真初始化
 6.6 仿真周期
 6.7 信號和變量
 6.8 δ延遲
 6.9 δ延遲和組合環(huán)路
 6.10多重驅(qū)動器
 6.11信號屬性
 習題
第7章 組合邏輯電路的測試平臺
 7.1 設(shè)計驗證
 7.2 組合邏輯電路的功能驗證
 7.3 一個簡單的測試平臺
 7.4 物理類型
 7.5 單進程測試平臺
 7.6 等待語句
 7.7 斷言（assert）和報告（report）語句
 7.8 基于記錄和查找表的測試平臺
 7.9 計算激勵和期望結(jié)果的測試平臺
 7.10預(yù)定義的移位操作符
 7.11根據(jù)UUT的功能安排激勵順序
 7.12將UUT與等效模型進行比較
 7.13代碼覆蓋率和分支覆蓋率
 7.14組合邏輯電路的網(wǎng)表驗證和時序驗證
 7.15使用VITAL和SDF的時序模型
 習題
第8章 鎖存器與觸發(fā)器
 8.1 時序系統(tǒng)及其存儲元件
 8.2 D鎖存器
 8.3 檢測時鐘邊沿
 8.4 D觸發(fā)器
 8.5 使能（門控）觸發(fā)器
 8.6 其他類型的觸發(fā)器
 8.7 PLD中的基本存儲元件
 8.8 定時需求與同步輸入數(shù)據(jù)
 習題
第9章 多位鎖存器、寄存器、計數(shù)器和存儲器
 9.1 多位鎖存器與寄存器
 9.2 移位寄存器
 9.3 移位寄存式計數(shù)器
 9.4 計數(shù)器
 9.5 檢測非時鐘信號的邊沿
 9.6 具有微處理器接口的脈寬調(diào)制器
 9.7 存儲器
 習題
第10章 有限狀態(tài)機
 10.1 有限狀態(tài)機
 10.2 FSM的狀態(tài)圖
 10.3 三進程FSM的VHDL模型
 10.4 創(chuàng)建狀態(tài)圖
 10.5 OSE 譯碼器
 10.6 狀態(tài)編碼與狀態(tài)分配
 10.7 狀態(tài)機可靠性
 10.8 禁止邏輯FSM舉例
 10.9 用摩爾型FSM實現(xiàn)的計數(shù)器
 習題
第11章 ASM圖和RTL設(shè)計
 11.1 算法狀態(tài)圖
 11.2 將ASM圖轉(zhuǎn)換成VHDL
 11.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
 11.4 連續(xù)逼近寄存器設(shè)計舉例
 11.5 時序乘法器設(shè)計
 習題
第12章 子程序
 12.1 子程序
 12.2 函數(shù)
 12.3 過程
 12.4 數(shù)組特性和非受約束數(shù)組
 12.5 子程序和操作符過載
 12.6 類型轉(zhuǎn)換
 習題
第13章 程序包
 13.1 包頭和包體
 13.2 標準程序包和實際存在的標準程序包
 13.3 STD_LOGIC_1164程序包
 13.4 NUMERIC_STD程序包（IEEE STD 1076.3）
 13.5 STD_LOGIC_ARITH程序包
 13.6 VHDL文本輸出程序包
 習題
第14章 時序系統(tǒng)的測試平臺
 14.1 簡單時序電路的測試平臺
 14.2 生成系統(tǒng)時鐘
 14.3 生成系統(tǒng)復(fù)位信號
 14.4 同步激勵的產(chǎn)生和監(jiān)控
 14.5 連續(xù)逼近寄存器的測試平臺
 14.6 時序系統(tǒng)測試平臺激勵的選擇
 14.7 使用過程產(chǎn)生激勵
 14.8 激勵過程中的輸出驗證
 14.9 總線功能建模
 14.10響應(yīng)監(jiān)控
 習題
第15章 模塊化和層次化設(shè)計
 15.1 模塊和層次的劃分
 15.2 設(shè)計單元和庫單元
 15.3 設(shè)計庫
 15.4 庫單元的使用
 15.5 設(shè)計實體的直接例化
 15.6 元件和設(shè)計實體的間接例化
 15.7 配置說明
 15.8 元件連接
 15.9 參數(shù)化的設(shè)計實體
 15.10參數(shù)化的模塊庫（LPM）
 15.11生成語句
 習題
第16章 設(shè)計實例
 16.1 與微處理器兼容的正交譯碼器/計數(shù)器設(shè)計
 16.2 正交譯碼/計數(shù)器的驗證
 16.3 參數(shù)化的正交譯碼/計數(shù)器
 16.4 電子安全鎖設(shè)計
 16.5 電子安全鎖的驗證
 16.6 RF發(fā)射器編碼器的設(shè)計
 習題
 附錄
 參考文獻

編輯推薦

這本《VHDL大學(xué)實用教程》由Kenneth L. Shot著，喬廬峰、尹廷輝、李永成、牛燚坤等人譯，本書的學(xué)習重點是數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。VHDL作為硬件描述語言的一種，目前被廣泛應(yīng)用于數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計與驗證之中?？删幊踢壿嬈骷?PLD，Pmgrammable Logic Device)目前被大量應(yīng)用于數(shù)字系統(tǒng)的硬件設(shè)計中。從采用VHDL設(shè)計數(shù)字邏輯電路到采用PLD實現(xiàn)其功能，需要多種EDA工具的支持。這些工具可以自動完成很多原來以手工方式進行的工作。作為VHDL/PLD設(shè)計方法學(xué)(采用VHDL完成設(shè)計，采用PLD加以具體實現(xiàn))的一個重要部分，本書將對這些工具及其特點進行討論。

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