數(shù)字邏輯與組成原理實踐教程

目錄

第1章基于可編程邏輯的數(shù)字系統(tǒng)設計概述
1.1可編程邏輯設計步驟
1.1.1設計輸入
1.1.2編譯狀態(tài)
1.1.3功能模擬
1.1.4綜合
1.1.5實現(xiàn)
1.1.6時序模擬
1.1.7下載
1.2數(shù)字電路設計實驗環(huán)境配置
1.2.1Logisim安裝
1.2.2ModelSim安裝配置
1.2.3Vivado安裝配置
第2章Logisim基礎知識
2.1Logisim基本功能介紹
2.2Logisim使用入門
第3章Verilog HDL基礎
3.1Verilog HDL門級描述
3.1.1模塊定義
3.1.2端口聲明
3.1.3門級調用
3.1.4模塊的實例化
3.1.5內部連線聲明
3.1.6層次化設計
3.2Verilog HDL數(shù)據(jù)流級描述
3.2.1assign語句
3.2.2操作符
3.2.3操作數(shù)
3.3Verilog HDL行為級描述
3.3.1initial結構和always結構
3.3.2順序塊和并行塊
3.3.3if語句
3.3.4case語句
3.3.5循環(huán)語句
3.3.6過程賦值語句
3.3.7任務與函數(shù)
3.3.8設計的可綜合性
3.4Verilog HDL測試平臺描述
3.4.1基本的TestBench結構
3.4.2激勵信號描述
3.4.3編譯指令
3.4.4測試相關的系統(tǒng)任務和系統(tǒng)函數(shù)
3.5狀態(tài)機描述
3.5.1狀態(tài)機類型
3.5.2狀態(tài)機表示方法
3.5.3狀態(tài)機的Verilog HDL描述方法
3.5.4狀態(tài)機設計實例——上升沿檢測器
第4章Xilinx FPGA開發(fā)板及軟件工具
4.1Xilinx FPGA開發(fā)板
4.1.1Nexys 4 DDR開發(fā)板介紹
4.1.2主要外圍接口電路介紹
4.2Vivado設計流程
4.2.1新建工程
4.2.2設計文件輸入
4.2.3功能仿真
4.2.4設計綜合
4.2.5工程實現(xiàn)
4.3Vivado時序約束
4.3.1時鐘約束簡介
4.3.2添加時鐘約束
4.3.3Report Timing Summary時序分析
4.4IP核封裝及模塊化設計
4.4.1創(chuàng)建工程
4.4.2輸入設計
4.4.3IP封裝
4.4.4添加用戶自定義IP
4.4.5模塊化設計
4.5Vivado邏輯分析儀ILA的使用
4.5.1創(chuàng)建工程
4.5.2添加源文件和約束文件
4.5.3綜合
4.5.4Mark Debug
4.5.5Set up Debug
4.5.6生成Bit文件
4.5.7下載
4.5.8Hardware Debug
第5章ModelSim仿真及調試工具
5.1基本使用
5.1.1用戶操作界面簡介
5.1.2新建ModelSim庫
5.1.3新建工程
5.2波形窗口使用
5.2.1波形調整
5.2.2保存波形文件
5.3數(shù)據(jù)流窗口使用
5.4斷點調試
5.4.1查看代碼文件
5.4.2設置斷點
5.4.3重新仿真
5.4.4查看信號
5.4.5單步調試
5.5代碼覆蓋率查看
5.5.1代碼覆蓋率窗口的調出
5.5.2代碼覆蓋率窗口的查看與分析
5.5.3代碼覆蓋率報告
5.5.4根據(jù)代碼覆蓋率修改測試代碼
5.6內存查看
5.6.1內存查看窗口調出
5.6.2指定地址單元/數(shù)據(jù)查看
5.6.3存儲器數(shù)據(jù)導出導入
5.6.4存儲器數(shù)據(jù)修改
第6章數(shù)字邏輯實驗設計
6.1基本門電路與數(shù)據(jù)擴展描述實驗
6.2數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器實驗
6.3譯碼器與編碼器實驗
6.4桶形移位器實驗
6.5數(shù)據(jù)比較器與加法器實驗
6.6觸發(fā)器與PC寄存器實驗
6.7計數(shù)器與分頻器實驗
6.8RAM與寄存器堆實驗
6.9行為級ALU實驗
6.10數(shù)字邏輯綜合實驗
第7章MIPS CPU基礎及設計
7.1MIPS CPU概述
7.1.1概述
7.1.2基本架構及編程模型
7.1.3CP0
7.1.4MIPS CPU中斷機制
7.1.5MARS匯編器
7.2MIPS32指令系統(tǒng)介紹
7.2.1指令格式及類型
7.2.2指令的尋址
7.3MIPS 31條指令介紹
7.4MIPS 23條擴展指令介紹
7.5CPU設計方法
7.5.1單周期CPU設計
7.5.2多周期CPU設計
7.6CPU的測試
7.6.1前仿真測試
7.6.2后仿真測試
7.6.3下板測試
第8章計算機組成原理實驗設計
8.1MIPS匯編編程實驗
8.232位乘法器實驗
8.332位除法器實驗
8.431條指令單周期CPU設計實驗
8.5中斷處理實驗
8.654條指令CPU設計實驗
8.754條指令CPU綜合應用實驗
附錄AVerilog快速參考指南
參考文獻