VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计 第4版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

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第1章 数字系统硬件设计概述1

1.1传统的系统硬件设计方法1

1.2利用硬件描述语言的硬件电路设计方法4

习题与思考题8

第2章 数字系统的算法描述10

2.1数字系统算法流程图描述10

2.1.1算法流程图的符号及描述方法10

2.1.2算法流程图描述数字系统实例12

2.2状态机及算法状态机图描述14

2.2.1状态机的分类及特点14

2.2.2算法状态机流程图的符号及描述方法16

2.2.3算法状态机图描述实例17

2.2.4算法流程图至状态图的变换方法19

2.2.5状态图至算法状态机图的变换方法21

2.2.6 C语言流程图至算法状态机图的变换方法23

习题与思考题29

第3章 VHDL程序的基本结构31

3.1 VHDL设计的基本单元及其构成31

3.1.1实体说明31

3.1.2构造体33

3.2 VHDL构造体的子结构描述35

3.2.1 BLOCK语句结构描述35

3.2.2 PROCESS语句结构描述37

3.2.3 SUBPROGRAM语句结构描述39

3.3库、包集合及配置43

3.3.1库43

3.3.2包集合45

3.3.3配置47

习题与思考题52

第4章 VHDL的数据类型与运算操作符53

4.1 VHDL的客体及其分类53

4.1.1常数53

4.1.2变量54

4.1.3信号55

4.1.4信号和变量值代入的区别55

4.1.5文件57

4.2 VHDL的数据类型58

4.2.1标准的数据类型58

4.2.2用户定义的数据类型60

4.2.3用户定义的子类型64

4.2.4数据类型的转换64

4.2.5数据类型的限定65

4.2.6 IEEE标准“STD_LOGIC”和“STD_LOGIC_VECTOR”66

4.3 VHDL的运算操作符67

4.3.1逻辑运算符68

4.3.2算术运算符68

4.3.3关系运算符69

4.3.4并置运算符70

习题与思考题71

第5章 VHDL构造体的描述方式73

5.1构造体的行为描述方式73

5.1.1代入语句73

5.1.2延时语句75

5.1.3多驱动器描述语句76

5.1.4 GENERIC语句78

5.2构造体的寄存器传输（RTL）描述方式80

5.2.1 RTL描述方式的特点80

5.2.2使用RTL描述方式应注意的问题82

5.3构造体的结构描述方式86

5.3.1构造体结构描述的基本框架87

5.3.2 COMPONENT语句90

5.3.3 COMPONENT INSTANT语句90

习题与思考题91

第6章 VHDL的主要描述语句92

6.1顺序描述语句92

6.1.1 WAIT语句92

6.1.2断言语句96

6.1.3信号代入语句97

6.1.4变量赋值语句97

6.1.5 IF语句98

6.1.6 CASE语句100

6.1.7 LOOP语句105

6.1.8 NEXT语句107

6.1.9 EXIT语句108

6.2并发描述语句109

6.2.1进程语句110

6.2.2并发信号代入语句110

6.2.3条件信号代入语句111

6.2.4选择信号代入语句112

6.2.5并发过程调用语句113

6.2.6块语句114

6.3其他语句和有关规定的说明118

6.3.1命名规则和注解的标记118

6.3.2 ATTRIBUTE（属性）描述与定义语句119

6.3.3 GENERATE语句139

习题与思考题143

第7章 数值系统的状态模型144

7.1二态数值系统144

7.2三态数值系统145

7.3四态数值系统145

7.4九态数值系统147

7.5十二态数值系统150

7.6四十六态数值系统151

习题与思考题154

第8章 基本逻辑电路设计155

8.1组合逻辑电路设计155

8.1.1简单门电路155

8.1.2编、译码器与选择器161

8.1.3加法器与求补器165

8.1.4三态门与总线缓冲器167

8.2时序电路设计171

8.2.1时钟信号和复位信号171

8.2.2触发器174

8.2.3寄存器180

8.2.4计数器185

8.3存储器192

8.3.1存储器描述中的共性问题192

8.3.2 ROM（只读存储器）193

8.3.3 RAM（随机存储器）194

8.3.4 FIFO（先进先出堆栈）196

习题与思考题200

第9章 仿真与逻辑综合201

9.1仿真201

9.1.1仿真输入信息的产生201

9.1.2仿真△206

9.1.3仿真程序模块的书写208

9.2逻辑综合211

9.2.1约束条件211

9.2.2属性描述212

9.2.3工艺库212

9.2.4逻辑综合的基本步骤213

习题与思考题215

第10章 数字系统的实际设计技巧216

10.1数字系统优化的基本方法216

10.1.1相同电路的处理216

10.1.2运算顺序的改变218

10.1.3常数运算的运用218

10.1.4相同运算电路的使用219

10.1.5优化的必要性及其工程实际意义222

10.2数字系统设计中的工程实际问题223

10.2.1提高系统工作速度的方法223

10.2.2缩小电路规模和降低功耗的方法230

10.2.3系统误操作的成因及其消除方法236

10.2.4非同步信号的控制方法245

10.2.5典型状态机状态编码的选择248

习题与思考题254

第11章 洗衣机洗涤控制电路设计实例255

11.1洗衣机洗涤控制电路的性能要求255

11.2洗衣机洗涤控制电路的结构255

11.3洗衣机洗涤控制电路的算法状态机图描述257

11.4洗衣机洗涤控制电路的VHDL描述262

习题与思考题273

第12章 微处理器接口芯片设计实例274

12.1可编程并行接口芯片设计实例274

12.1.1 8255的引脚与内部结构274

12.1.2 8255的工作方式及其控制字275

12.1.3 8255的结构设计277

12.1.4 8255芯片的VHDL描述277

12.1.5 8255芯片VHDL描述模块的仿真282

12.2 SCI串行接口芯片设计实例283

12.2.1 SCI的引脚与内部结构283

12.2.2串行数据传送的格式与同步控制机构284

12.2.3 SCI芯片的VHDL描述285

12.2.4 SCI芯片VHDL描述模块的仿真290

12.3键盘接口芯片KBC设计实例291

12.3.1 KBC的引脚与内部结构291

12.3.2同步控制机构和查表变换294

12.3.3 KBC芯片的VHDL描述296

12.3.4 KBC芯片VHDL描述模块的仿真301

习题与思考题301

第13章VHDL 93版和87版的主要区别302

13.1 VHDL 93版的特点302

13.2 87版到93版的移植问题312

附录A VHDL文法介绍313

附录B属性说明324

附录C VHDL标准包集合文件326

参考文献356