目錄
叢書序
第二版前言
第一版前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.1.1 電子器件的發(fā)展 1
1.1.2 電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展 2
1.2 EDA技術(shù)的發(fā)展史 2
1.2.1 EDA概念 2
1.2.2 EDA技術(shù)的發(fā)展 3
1.3 CPLD/FPGA的發(fā)展史 4
1.3.1 數(shù)字集成電路的分類 4
1.3.2 可編程邏輯器件的發(fā)展史 5
1.4 常用EDA設(shè)計工具介紹 6
1.4.1 電子電路設(shè)計與仿真工具 6
1.4.2 PCB設(shè)計軟件 7
1.4.3 IC設(shè)計軟件 7
1.4.4 CPLD/FPGA應(yīng)用設(shè)計工具 8
1.5 數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法 13
1.5.1 數(shù)字電路設(shè)計的基本方法 13
1.5.2 現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法 14
1.5.3 CPLD/FPGA應(yīng)用設(shè)計流程 15
1.5.4 基于Quartus II的設(shè)計流程 17
1.5.5 基于ISE的設(shè)計流程 18
思考與練習(xí)題 20
第2章 可編程邏輯器件基礎(chǔ) 22
2.1 引言 22
2.2 PLD器件及其分類 23
2.2.1 PLD器件 23
2.2.2 PLD的分類 24
2.3 可編程邏輯器件結(jié)構(gòu)簡介 24
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)門單元、電路示意和PAL 等效圖 24
2.3.2 PLD的邏輯表示方法 24
2.3.3 PLD的基本結(jié)構(gòu) 25
2.4 CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)和原理 30
2.4.1 EPLD 和CPLD的基本結(jié)構(gòu) 30
2.4.2 FPGA 的基本結(jié)構(gòu) 36
2.5 CPLD/FPGA 器件的編程 41
2.5.1 Altera公司的EPLD/CPLD器件及其配置與編程 41
2.5.2 Lattice公司的ISP-CPLD器件及其編程 47
2.5.3 Xilinx公司的CPLD/FPGA器件及其編程 48
2.5.4 CPLD/FPGA通用下載電路設(shè)計 50
2.6 邊界掃描測試技術(shù) 53
思考與練習(xí)題 55
第3章 EDA工具應(yīng)用設(shè)計實踐 56
3.1 Quartus II簡介 56
3.2 Quartus II的使用方法 57
3.2.1 原理圖輸入法 57
3.2.2 HDL輸入法 70
思考與練習(xí)題 73
第4章 數(shù)字系統(tǒng)與Verilog HDL描述 74
4.1 Verilog HDL的一般結(jié)構(gòu) 74
4.1.1 電子系統(tǒng)、電路和模塊 74
4.1.2 Verilog HDL模塊的結(jié)構(gòu) 75
4.1.3 Verilog HDL模塊的描述方式 77
4.2 數(shù)字電路的Verilog HDL模型與設(shè)計 85
4.2.1 交通燈監(jiān)視電路設(shè)計 85
4.2.2 四位二進(jìn)制數(shù)/8421BCD碼 86
4.2.3 函數(shù)發(fā)生器設(shè)計 87
4.2.4 四選一數(shù)據(jù)選擇器 90
4.2.5 三進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計 92
4.2.6 移位寄存器設(shè)計 94
4.2.7 偽隨機(jī)序列信號發(fā)生器設(shè)計 95
思考與練習(xí)題 97
第5章 Verilog HDL語言基礎(chǔ) 99
5.1 為什么要用Verilog HDL 99
5.1.1 概述 99
5.1.2 Verilog HDL和VHDL比較 99
5.1.3 Verilog HDL語言的主要功能 102
5.1.4 傳統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計方法的回顧 102
5.2 Verilog HDL基礎(chǔ)語法 104
5.2.1 Verilog HDL的詞法 104
5.2.2 Verilog HDL的數(shù)據(jù)類型 106
5.2.3 Verilog HDL運(yùn)算符及表達(dá)式 110
5.2.4 系統(tǒng)任務(wù)與系統(tǒng)函數(shù) 116
5.2.5 Verilog HDL的仿真 120
5.3 Verilog HDL行為描述 124
5.3.1 行為描述的結(jié)構(gòu) 124
5.3.2 語句塊 127
5.3.3 控制語句 129
5.3.4 賦值語句 135
5.3.5 任務(wù)與函數(shù)結(jié)構(gòu) 140
5.3.6 時序控制 143
5.3.7 用戶定義的原語 144
思考與練習(xí)題 147
第6章 Verilog HDL設(shè)計進(jìn)階 149
6.1 Verilog HDL編程風(fēng)格 149
6.2 組合邏輯電路設(shè)計 151
6.2.1 基本的門電路 151
6.2.2 數(shù)據(jù)比較器 153
6.2.3 數(shù)據(jù)選擇器 153
6.2.4 編碼器和譯碼器設(shè)計 154
6.3 時序邏輯電路設(shè)計 155
6.3.1 觸發(fā)器設(shè)計 156
6.3.2 數(shù)據(jù)鎖存器設(shè)計 157
6.3.3 數(shù)據(jù)寄存器設(shè)計 157
6.3.4 移位寄存器設(shè)計 158
6.3.5 計數(shù)器設(shè)計 158
6.4 狀態(tài)機(jī)設(shè)計 160
6.4.1 狀態(tài)機(jī)的結(jié)構(gòu) 160
6.4.2 利用Verilog HDL設(shè)計狀態(tài)機(jī) 160
6.5 設(shè)計方法與技巧 164
6.5.1 邏輯綜合 164
6.5.2 綜合工具的性能 165
6.5.3 綜合的一般原則 165
6.5.4 HDL編碼指導(dǎo) 167
6.5.5 如何消除毛刺 168
6.5.6 阻塞賦值與非阻塞賦值的區(qū)別 169
6.5.7 代碼對綜合的影響 172
6.5.8 用always 塊實現(xiàn)較復(fù)雜的組合邏輯電路 175
6.5.9 Verilog HDL中函數(shù)的使用 176
6.5.10 Verilog HDL中任務(wù)的使用 176
思考與練習(xí)題 177
第7章 綜合設(shè)計實例 180
7.1 籃球30秒可控計時器 180
7.2 汽車尾燈控制電路 183
7.3 交通控制燈邏輯電路 186
7.4 簡易電子鐘 189
7.5 環(huán)行計數(shù)器與扭環(huán)行計數(shù)器 192
7.6 洗衣機(jī)控制電路 194
7.7 八位可逆計數(shù)器和三角波發(fā)生器 200
7.8 簡易數(shù)字頻率計 202
思考與練習(xí)題 208
第8章 設(shè)計實驗項目 212
8.1 可逆四位碼變換器 212
8.2 可逆計數(shù)器 213
8.3 步進(jìn)電機(jī)脈沖分配器電路 213
8.4 偽隨機(jī)信號產(chǎn)生器 214
8.5 舞臺彩燈控制電路 215
8.6 數(shù)字跑表電路 216
8.7 電子密碼鎖 219
8.8 數(shù)字式競賽搶答器 224
8.9 脈沖按鍵電話顯示器 227
8.10 出租車自動計費(fèi)器設(shè)計 231
8.11 電話計費(fèi)器 235
8.12 多功能數(shù)字鐘設(shè)計 240
第9章 SoPC設(shè)計 244
9.1 SoPC概述 244
9.2 SoPC設(shè)計 245
9.2.1 FPGA的主要應(yīng)用 245
9.2.2 SoPC設(shè)計技術(shù) 246
9.2.3 SoPC應(yīng)用設(shè)計 249
9.3 SoPC設(shè)計實例 253
9.3.1 設(shè)計項目 253
9.3.2 設(shè)計任務(wù) 253
9.3.3 總體設(shè)計 253
9.3.4 概要設(shè)計 254
9.3.5 詳細(xì)設(shè)計 256
9.3.6 下載測試 263
9.3.7 設(shè)計實現(xiàn) 263
9.3.8 部分程序源代碼 267
附錄A Verilog HDL關(guān)鍵字 275
附錄B MY-FPGA-EP1C3開發(fā)板介紹 276
參考文獻(xiàn) 280