數字邏輯與VHDL程序設計

內容概要

《數字邏輯與VHDL程序設計》由馮福生等編著，本書包括數字邏輯基礎和VHDL語言程序設計兩大部分，共分九章。第1章主要介紹數字邏輯基礎
(數制、碼制、邏輯代數、邏輯函數等)，第2章主要介紹可編程邏輯器件和 MAX+plus
II軟件使用，第3章～第6章主要介紹典型數字邏輯器件及其工作原理，第7章主要介紹VHDL語言基礎，第8章主要介紹基于VHDL的基本數字電路設計，第9章主要介紹幾個典型數字系統(tǒng)設計。在書的后面設置了3個附錄，分別介紹VHDL語言的保留字，常用的VHDL開發(fā)軟件和QuartusII軟件的使用。每章后面都有習題和思考題。為方便教師教學，本書配有多媒體電子教案。
《數字邏輯與VHDL程序設計》可作為計算機、電子、通信、機電一體化等專業(yè)的教材和參考書，同時也可作為數字電路設計人員的自學參考書。

書籍目錄

第1章 數字邏輯基礎
 1.1 數字電路與數字信號
 1.1.1 數字技術的發(fā)展和應用
 1.1.2 模擬信號和數字信號
 1.1.3 數字信號的描述方法
 1.2 數制與碼制
 1.2.1 進位計數制
 1.2.2 進位計數制的相互轉換
 1.2.3 二進制編碼
 1.2.4 字符編碼
 1.3 邏輯函數
 1.3.1 邏輯函數的基本概念
 1.3.2 基本邏輯運算
 1.3.3 幾種常用的邏輯運算
 1.3.4 邏輯函數的表示方法
 1.4 邏輯代數
 1.4.1 邏輯代數的基本定律
 1.4.2 邏輯代數運算的基本規(guī)則
 1.4.3 用邏輯代數化簡邏輯函數
 1.5 卡諾圖
 1.5.1 邏輯函數的最小項
 1.5.2 卡諾圖的結構
 1.5.3 用卡諾圖化簡邏輯函數
 1.5.4 具有約束的邏輯函數的化簡
 1.6 邏輯系列及其特性
 1.6.1 TTL系列簡介
 1.6.2 TTL系列參數和特性
 1.6.3 CMOS系列簡介
 1.6.4 射極耦合邏輯系列簡介
 習題
第2章 可編程邏輯器件及MAX+plusⅡ的使用
 2.1 簡單可編程邏輯器件
 2.1.1 PLD
 2.1.2 PLA
 2.1.3 PAL
 2.1.4 GAL
 2.2 復雜可編程邏輯器件（CPLD）
 2.2.1 CPLD概述
 2.2.2 CPLD的基本結構
 2.2.3 CPLD的編程
 2.3 現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）
 2.3.1 FPGA概述
 2.3.2 FPGA的基本結構
 2.3.3 FPGA的編程
 2.3.4 CPLD/FPGA主流產品
 2.4 MAX+plusⅡ的使用
 2.4.1 MAX+plusⅡ概述
 2.4.2 設計輸入
 2.4.3 LPM和IP核
 2.4.4 項目編譯
 2.4.5 項目校驗
 2.4.6 器件編程與配置
 習題
第3章 組合邏輯電路
 3.1 組合邏輯電路的分析和設計
 3.1.1 組合邏輯電路的分析
 3.1.2 組合邏輯電路的設計
 3.1.3 組合邏輯電路中的競爭冒險
 3.2 編碼器和譯碼器
 3.2.1 編碼器的基本原理
 3.2.2 譯碼器的基本原理
 3.3 數據選擇器和比較器
 3.3.1 數據選擇器的基本原理
 3.3.2 比較器的基本原理
 3.4 算術運算電路
 3.4.1 一位半加器和全加器的基本原理
 3.4.2 多位加法器的基本原理
 3.4.3 減法器的基本原理
 習題
第4章 鎖存器和觸發(fā)器
 4.1 概述
 4.2 鎖存器
 4.2.1 SR鎖存器的基本原理
 4.2.2 D鎖存器的基本原理
 4.3 觸發(fā)器
 4.3.1 RS型觸發(fā)器的基本原理
 4.3.2 JK觸發(fā)器的基本原理
 4.3.4 D觸發(fā)器的基本原理
 習題
第5章 時序邏輯電路
 5.1 時序邏輯電路的基本概念
 5.2 時序邏輯電路的分析和設計
 5.2.1 時序邏輯電路的分析
 5.2.2 時序邏輯電路的設計
 5.3 寄存器
 5.3.1 寄存器的基本原理
 5.3.2 移位寄存器的基本原理
 5.4 計數器
 習題
第6章 存儲器
 6.1 隨機存儲器（RAM）
 6.1.1 隨機存儲器概述
 6.1.2 隨機存儲器的結構與基本原理
 6.2 只讀存儲器（ROM）
 6.2.1 只讀存儲器（ROM）概述
 6.2.2 只讀存儲器的結構與基本原理
 6.3 存儲器容量的擴充
 6.3.1 字長位數擴展
 6.3.2 字存儲容量擴展
 習題
第7章 VHDL語言基礎
 7.1 VHDL簡介
 7.1.1 VHDL的特點
 7.1.2 VHDL語言的發(fā)展趨勢
 7.1.3 Verilog HDL
 7.2 VHDL語言的程序結構
 7.2.1 庫
 7.2.2 實體
 7.2.3 結構體
 7.2.4 程序包
 7.2.5 配置
 7.3 VHDL語言的詞法
 7.3.1 標識符
 7.3.2 詞法單元
 7.3.3 數據對象
 7.3.4 數據類型
 7.3.5 運算符
 7.4 VHDL語言的語法
 7.4.1 順序語句
 7.4.2 并行語句
 思考題與習題
第8章 基于VHDL的基本數字電路設計
 8.1 組合邏輯電路的設計
 8.1.1 門電路設計
 8.1.2 三態(tài)門及總線緩沖器電路設計
 8.1.3 編碼器設計
 8.1.4 譯碼器設計
 8.1.5 多路選擇器設計
 8.1.6 比較器設計
 8.1.7 運算電路設計
 8.2 時序邏輯電路設計
 8.2.1 時鐘描述
 8.2.2 復位描述
 8.2.3 觸發(fā)器設計
 8.2.4 鎖存器
 8.2.5 寄存器設計
 8.2.6 移位寄存器
 8.2.7 計數器
 8.2.8 分頻器
 8.3 狀態(tài)機
 8.3.1 狀態(tài)機概述
 8.3.2 狀態(tài)機的建模
 8.3.3 狀態(tài)機的設計步驟
 8.3.4 狀態(tài)機的設計實例
 8.3.5 Moore型狀態(tài)機的復位
 8.3.6 Moore型狀態(tài)機的信號輸出方式
 思考題與習題
第9章 典型數字系統(tǒng)設計
 9.1 數字系統(tǒng)概述
 9.1.1 數字系統(tǒng)的組成
 9.1.2 數字系統(tǒng)的設計方法
 9.1.3 設計的基本準則
 9.2 微波爐控制芯片的設計
 9.2.1 芯片概述
 9.2.2 芯片功能設計
 9.2.3 VHDL程序實現(xiàn)
 9.3 交通燈控制器的設計
 9.3.1 設計要求
 9.3.2 交通燈系統(tǒng)組成
 9.3.3 交通燈模塊電路的VHDL語言實現(xiàn)
思考題與習題
附錄A VHDL保留字
附錄B 常用VHDL開發(fā)軟件
附錄C QuartusII軟件的使用
 C.1 啟動Quartus II
 C.2 VHDL語言輸入與編譯
 C.3 文件下載
 C.4 使用Flash Loader（JTAG模式）下載EPCS器件
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   20世紀70年代，隨著對中小規(guī)模集成電路的大量需求，集成電路的設計正朝著速度快、性能高、容量大、體積小和微功耗的方向發(fā)展，而這種發(fā)展必將導致集成電路的設計規(guī)模日益增大，復雜程度日益增高，精度要求更加嚴格。在這種情況下，影響開發(fā)商的瓶頸問題就是設計能力，這種狀況實際上是對現(xiàn)代設計方法和現(xiàn)代測試方法的普遍需求。沿用了十幾年的傳統(tǒng)硬件電路設計方法已經不能滿足需要，它已經遠遠落后當今技術的發(fā)展。直接采用原始邏輯圖或布爾方程輸入進行電路設計對于簡單的邏輯可以獲得非常有效的結果，但是對于復雜的系統(tǒng)設計，就容易產生錯誤，而必須依靠一種高層的邏輯輸入方式，這樣就產生了硬件描述語言（HDL）。所謂硬件描述語言，就是對實際的硬件設計用語言的方式來描述，能夠把復雜的電路設計用形象化的語言方式表示出來，可以描述硬件電路的功能，信號連接關系以及定時關系，它比電路原理圖更能有效地表示電路的特征。利用硬件描述語言編程來表示邏輯器件及系統(tǒng)硬件的功能和行為，是數字系統(tǒng)設計的一個重要特征。因此，大規(guī)模高密度可編程邏輯器件和硬件描述語言（VHDL）成為解決這些問題的關鍵所在。 美國國防部在20世紀70年代末和80年代初提出了VHSIC（Very High Speed Integrated Circuit）計劃，其目標是為下一代集成電路的生產、實現(xiàn)階段性的工藝極限以及完成10萬門級以上的設計，建立一項新的描述方法。1981年，美國國防部提出了一種新的硬件描述語言，稱為“超高速集成電路硬件描述語言”（VHSIC Hardware DescriptionLanguage），簡稱VHDL。當這個語言被首次開發(fā)出來時，其目標只是一個使電路文本化的一種標準，主要是為了使采用了文本描述的設計能夠為其他人所理解，同時也用作模型語言，能采用軟件進行模擬。VHDL的結構和設計方法受到了Ada語言的影響，并吸收了其他硬件描述語言的優(yōu)點。1986年，IEEE致力于VHDL的標準化工作，為此成立了VHDL標準化小組。經過多次的修改與擴充，直到1987年12月VHDL才被接納為IEEE 1076標準。1988年，Milstd454規(guī)定所有為美國國防部設計的ASIC產品必須采用VHDL來進行描述。1993年，IEEE 1076標準被修訂，更新為新的VHDL標準IEEE1164。1996年，IEEE1076.3成為VHDL綜合標準。

編輯推薦

《普通高等教育"十二五"規(guī)劃教材:數字邏輯與VHDL程序設計》是關于學習數學邏輯與VHDL程序設計的教育用書，把數學邏輯的學習摻雜到程序運用之中，方便學生學習VHDL程序設計?！镀胀ǜ叩冉逃?十二五"規(guī)劃教材:數字邏輯與VHDL程序設計》可作為計算機、電子、通信、機電一體化等專業(yè)的教材和參考書，同時也可作為數字電路設計人員的自學參考書。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    數字邏輯與VHDL程序設計 PDF格式下載

---