集成電路設(shè)計(jì)VHDL教程

第1章 引言
1.1 硬件描述語(yǔ)言
1.2 VHDL語(yǔ)言的產(chǎn)生及發(fā)展
1.3 VHDI語(yǔ)言的特點(diǎn)
1.4 VHDI語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境
1.5 小結(jié)
第2章 VHDL程序基本結(jié)構(gòu)
2.1 VHDL程序的基本單元
2.2 設(shè)計(jì)實(shí)體
2.2.1 類(lèi)屬和端口說(shuō)明
2.2.2 端口模式
2.2.3 實(shí)體說(shuō)明部分
2.2.4 實(shí)體語(yǔ)句部分
2.3 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體
2.3.1 結(jié)構(gòu)體命名
2.3.2 定義語(yǔ)句
2.3.3 并行處理語(yǔ)句
2.3.4 結(jié)構(gòu)體的子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
2.4 描述風(fēng)格
2.4.1 行為描述
2.4.2 數(shù)據(jù)流描述
2.4.3 結(jié)構(gòu)描述
2.4.4 混合描述
2.5 小結(jié)
第3章 VHDL數(shù)據(jù)和表達(dá)式
3.1 VHDL標(biāo)識(shí)符
3.1.1 短標(biāo)識(shí)符
3.1.2 擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符
3.2 VHDL數(shù)據(jù)對(duì)象
3.2.1 常量
3.2.2 變量
3.2.3 信號(hào)
3.2.4 文件
3.3 VHDL數(shù)據(jù)類(lèi)型
3.3.1 標(biāo)量類(lèi)型
3.3.2 復(fù)合類(lèi)型
3.3.3 存取類(lèi)型
3.3.4 文件類(lèi)型
3.3.5 其他類(lèi)型
3.3.6 子類(lèi)型
3.4 類(lèi)型轉(zhuǎn)換
3.4.1 用類(lèi)型標(biāo)記實(shí)現(xiàn)類(lèi)型轉(zhuǎn)換
3.4.2 用戶(hù)創(chuàng)建的類(lèi)型轉(zhuǎn)換
3.4.3 數(shù)據(jù)類(lèi)型的限定
3.4.4 IEEE標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類(lèi)型
3.5 詞法單元
3.5.1 注釋
3.5.2 數(shù)字
3.5.3 字符
3.5.4 字符串
3.5.5 位串
3.6 VHDL表達(dá)式與運(yùn)算符
3.6.1 邏輯運(yùn)算符
3.6.2 算術(shù)運(yùn)算符
3.6.3 關(guān)系運(yùn)算符
3.6.4 并置運(yùn)算符
3.6.5 運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)
3.7 小結(jié)
第4章 VHDL主要描述語(yǔ)句
4.1 順序語(yǔ)句
4.1.1 變量賦值語(yǔ)句
4.1.2 信號(hào)賦值語(yǔ)句
4.1.3 IF語(yǔ)句
4.1.4 CASE語(yǔ)句
4.1.5 LOOP語(yǔ)句
4.1.6 NEXT語(yǔ)句
4.1.7 EXIT語(yǔ)句
4.1.8 斷言語(yǔ)句
4.1.9 過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句
4.1.10 RETURN語(yǔ)句
4.1.11 NULL語(yǔ)句
4.1.12 REPORT語(yǔ)句
4.2 并行語(yǔ)句
4.2.1 進(jìn)程語(yǔ)句
4.2.2 WAIT語(yǔ)句
4.2.3 BUCK語(yǔ)句
4.2.4 并行過(guò)程調(diào)用語(yǔ)句
4.2.5 并行斷言語(yǔ)句
4.2.6 并行信號(hào)賦值語(yǔ)句
4.2.7 信號(hào)代入語(yǔ)句
4.2.8 元件例化語(yǔ)句
4.2.9 生成語(yǔ)句
4.2.10 參數(shù)傳遞語(yǔ)句
4.2.11 端口映射語(yǔ)句
4.3 命名規(guī)則和注解標(biāo)注
4.4 小結(jié)
第5章 屬性
5.1 預(yù)定義屬性
5.2 數(shù)值類(lèi)屬性
5.2.1 數(shù)值類(lèi)屬性
5.2.2 數(shù)值類(lèi)數(shù)組屬性
5.2.3 數(shù)值類(lèi)塊屬性
5.3 函數(shù)類(lèi)屬性
5.3.1 函數(shù)類(lèi)屬性
5.3.2 函數(shù)數(shù)組屬性
5.3.3 函數(shù)信號(hào)屬性
5.4 信號(hào)類(lèi)屬性
5.5 類(lèi)型類(lèi)屬性
5.6 范圍類(lèi)屬性
5.7 ATTRIBUTE語(yǔ)句
5.8 用屬性檢查建立和保持時(shí)間
5.9 小結(jié)
第6章 信號(hào)與延遲
6.1 信號(hào)驅(qū)動(dòng)源
6.2 延遲
6.2.1 慣性延遲
6.2.2 傳輸延遲
6.3 信號(hào)驅(qū)動(dòng)源上的延遲作用
6.3.1 信號(hào)驅(qū)動(dòng)源上傳輸延遲的作用
6.3.2 信號(hào)驅(qū)動(dòng)源上慣性延遲的作用
6.3.3 信號(hào)驅(qū)動(dòng)源上閾值慣性延遲的作用
6.4 模擬周期
6.5 5 延遲
6.6 小結(jié)
第7章 VHDL模型的基本結(jié)構(gòu)
7.1 設(shè)計(jì)層次
7，2 庫(kù)
7.2.1 STD庫(kù)
7.2.2 WORK庫(kù)
7.2.3 資源庫(kù)
7.2.4 USE子句
7.3 程序包
7.3.1 STANDARD程序包
7.3.2 TEXTIO程序包
7.3.3 Std-Logic-1164程序包
7.3.4 Numeric Std程序包
7.3.5 Numeric Bit程序包
7.4 元件例化
7.4.1 用戶(hù)構(gòu)造
7.4.2 調(diào)用元件
7.5 小結(jié)
第8章 配置
8.1 默認(rèn)連接
8.2 默認(rèn)配置
8.3 配置說(shuō)明
8.3.1 元件配置
8.3.2 低級(jí)配置
8.3.3 實(shí)體-結(jié)構(gòu)體對(duì)的配置
8.3.4 端口映射
8.4 映射實(shí)體
8.5 配置中的類(lèi)屬
8.5.1 結(jié)構(gòu)體中的類(lèi)屬值
8.5.2 配置中的類(lèi)屬
8.6 塊的配置
8.7 結(jié)構(gòu)體的配置
8.8 小結(jié)
第9章 子程序
9.1 過(guò)程
9.2 函數(shù)
9.2.1 轉(zhuǎn)換函數(shù)
9.2.2 決斷函數(shù)
9.3 子程序重載
9.3.1 子程序重載
9.3.2 運(yùn)算符重載
9.4 小結(jié)
第10章 VHDL程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
10.1 設(shè)計(jì)中的重要概念
10.1.1 組合邏輯與時(shí)序邏輯
10.1.2 鎖存器、觸發(fā)器和寄存器
10.1.3 存儲(chǔ)器
10.2 可編程邏輯器件
10.2.1 PLD概述
10.2.2 CPLD和FPGA
10.2.3 開(kāi)發(fā)PLD
10.3 相關(guān)的設(shè)計(jì)理論
10.3.1 集成電路的設(shè)計(jì)與綜合
10.3.2 層次化設(shè)計(jì)方式
10.4 相關(guān)的設(shè)計(jì)方法
10.4.1 組合電路設(shè)計(jì)
10.4.2 時(shí)序電路設(shè)計(jì)
10.4.3 數(shù)字集成系統(tǒng)的行為綜合
10.5 小結(jié)
第11章 基本組合電路的VHDL模型
11.1 邏輯門(mén)
11.1.1 與門(mén)(ANDGate)
11.1.2 或門(mén)(ORGate)
11.1.3 反相器(Inverter)
11.1.4 與非門(mén)(NANDGate)
11.1.5 或非門(mén)(NORGate)
11.1.6 異或門(mén)(XORGate)
11.2 緩沖器
11.3 選擇器
11.4 譯碼器
11.5 編碼器
11.6 比較器
11.7 移位器
11.8 運(yùn)算器
11.8.1 加法器(Adder)
11.8.2 乘法器(Multiplier)
11.8.3 求補(bǔ)器
11.9 算術(shù)邏輯單元ALU
11.10 可編程邏輯陣列PLA
11.11 小結(jié)
第12章 基本時(shí)序電路的VHDL模型
12.1 鎖存器
12.1.1 電平鎖存器
12.1.2 同步鎖存器
12.1.3 異步鎖存器
12.2 觸發(fā)器
12.2.1 D觸發(fā)器
12.2.2 T觸發(fā)器
12.2.3 JK觸發(fā)器
12.3 寄存器
12.3.1 通用寄存器
12.3.2 移位寄存器
12.4 計(jì)數(shù)器
12.4.1 同步計(jì)數(shù)器
12.4.2 異步計(jì)數(shù)器
12.5 小結(jié)
第13章 有限狀態(tài)機(jī)
13.1 有限狀態(tài)機(jī)概述
13.1.1 Moore狀態(tài)機(jī)功能描述
13.1.2 Mealy狀態(tài)機(jī)功能描述
13.1.3 有限狀態(tài)機(jī)的選擇
13.2 構(gòu)造狀態(tài)表
13.2.1 建立狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖
13.2.2 建立狀態(tài)轉(zhuǎn)換表
13.3 有限狀態(tài)機(jī)的復(fù)位
13.3.1 有限狀態(tài)機(jī)的同步復(fù)位
13.3.2 有限狀態(tài)機(jī)的異步復(fù)位
13.4 建立有限狀態(tài)機(jī)的VHDL模型
13.4.1 有限狀態(tài)機(jī)的描述風(fēng)格
13.4.2 有限狀態(tài)機(jī)的描述實(shí)例
13.5 有限狀態(tài)機(jī)狀態(tài)編碼方式
13.5.1 組合譯碼式
13.5.2 一位有效式
13.6 小結(jié)
第14章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
14.1 存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)
14.1.1 只讀存儲(chǔ)器ROM
14.1.2 隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器RAM
14.1.3 堆棧(stack)
14.2 系統(tǒng)層次化設(shè)計(jì)
14.2.1 系統(tǒng)層次設(shè)計(jì)方法
14.2.2 系統(tǒng)模塊劃分方法
14.2.3 系統(tǒng)層次化設(shè)計(jì)實(shí)例
14.3 自頂向下的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
14.3.1 Top-Down分析方法
14.3.2 0C51微處理器設(shè)計(jì)實(shí)例
14.4 小結(jié)
第15章 系統(tǒng)仿真
15.1 系統(tǒng)仿真概述
15.2 組合電路系統(tǒng)仿真
15.3 時(shí)序電路系統(tǒng)仿真
15.4 測(cè)試激勵(lì)設(shè)計(jì)方式
15.5 小結(jié)
第16章 邏輯綜合與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
16.1 邏輯綜合
16.1.1 邏輯綜合的原理
16.1.2 設(shè)置技術(shù)庫(kù)
16.1.3 邏輯綜合的約束條件
16.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
16.2.1 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)概述
16.2.2 面向CPLD器件的實(shí)現(xiàn)概述
16.2.3 面向CFLD器件的實(shí)現(xiàn)實(shí)例
16.2.4 面向FPGA器件的實(shí)現(xiàn)概述
16.2.5 面向FPGA器件的實(shí)現(xiàn)實(shí)例
16.3 小結(jié)
第17章 MAX+PlusII使用入門(mén)
17.1 MAX十PlusII特點(diǎn)
17.2 MAX十PlusII的安裝
17.2.1 推薦的系統(tǒng)配置
17.2.2 MAX十PlusII的安裝
17.3 使用MAX十PlusII軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程
17.3.1 設(shè)計(jì)輸入
17.3.2 設(shè)計(jì)處理
17.3.3 設(shè)計(jì)校驗(yàn)
17.3.4 設(shè)計(jì)編程
17.3.5 設(shè)計(jì)流程
17.4 邏輯設(shè)計(jì)的輸入方法
17.4.1 圖形設(shè)計(jì)輸入
17.4.2 文本設(shè)計(jì)輸入
17.4.3 創(chuàng)建頂層圖形設(shè)計(jì)文件
17.4.4 層次顯示
17.5 編譯設(shè)計(jì)項(xiàng)目
17.5.1 準(zhǔn)備編譯
17.5.2 編譯選項(xiàng)設(shè)置
17.5.3 運(yùn)行編譯器
17.5.4 在底層圖編輯器中觀(guān)察試配結(jié)果
17.5.5 引腳鎖定
17.6 設(shè)計(jì)項(xiàng)目仿真
17.7 定時(shí)分析
17.8 器件編程
17.9 小結(jié)
第18章 Xilinx Foundation Series ISE 3.1i簡(jiǎn)介
18.1 XilinxFoundation SeriesISE 3.1i特點(diǎn)介紹
18.2 Xilinx FoundationSeriesISE 3.1i的安裝
18.3 XilinxFoundationSeriesISE 3.1i軟件系統(tǒng)工具綜述
18.3.1 軟件啟動(dòng)
18.3.2 項(xiàng)目管理
18.3.3 設(shè)計(jì)輸入
18.3.4 邏輯綜合
18.3.5 設(shè)計(jì)約束
18.3.6 功能仿真
18.3.7 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
18.3.8 報(bào)告文件
18.3.9 時(shí)序仿真
18.3.10 器件編程
18.4 XilinxFoundationSeriesISE 3.1i使用實(shí)例
18.4.1 VHDL設(shè)計(jì)輸入
18.4.2 模塊功能驗(yàn)證
18.4.3 頂層電路邏輯圖輸入
18.4.4 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
18.4.5 時(shí)序分析
18.5 小結(jié)
附錄A VHDL保留字
附錄B VHDL語(yǔ)法總結(jié)
附錄C VHDL英漢名詞對(duì)照表
附錄D 部分PLD廠(chǎng)家主流芯片介紹