EDA原理及VHDL实现

第1章 数字系统EDA设计概述

1.1 数字系统EDA技术的发展

1.1.1 数字系统设计技术发展历史

1.1.2 集成电路芯片的发展历史

1.2 数字系统设计方法

1.2.1 数字系统设计方法概述

1.2.2 SOP和POS表达式

1.2.3 传统数字系统设计流程

1.2.4 计算机最小化技术

1.2.5 现代数字系统设计流程

1.3 HDL语言

1.3.1 HDL语言概述

1.3.2 HDL语言的特点和发展

习题

第2章 可编程逻辑器件设计方法

2.1 可编程逻辑器件制造工艺

2.2 可编程逻辑器件结构

2.2.1 CPLD原理及结构

2.2.2 FPGA原理及结构

2.2.3 CPLD和FPGA比较

2.3 Xilinx可编程逻辑器件

2.3.1 XilinxCPLD芯片介绍

2.3.2 XilinxFPGA芯片介绍

2.3.3 XilinxPROM芯片介绍

2.4 可编程逻辑器件的选择原则

习题

第3章 VHDL语言基础

3.1 VHDL程序结构

3.1.1 VHDL程序结构概述

3.1.2 VHDL程序实体

3.1.3 VHDL程序结构体

3.2 VHDL语言的描述风格

3.2.1 行为描述

3.2.2 数据流描述

3.2.3 结构描述

3.3 设计资源共享

3.3.1 库

3.3.2 包集合

3.3.3 子程序和函数

3.3.4 元件配置

3.4 VHDL语言的文字规则

3.4.1 数字型文字

3.4.2 字符型文字

3.4.3 标识符

3.4.4 下标名及下标段名

3.5 VHDL语言的数据对象、类型和属性

3,5,1VHDL语言的数据对象

3,5.2 VHDL语言的数据类型

3.5.3 VHDL语言的预定义属性

3.6 VHDL语言的操作符

3.7 VHDL语言的顺序描述语句

3.7.1 对象赋值语句

3.7.2 转向控制语句

3.7.3 断言语句

3.8 VHDL语言的并发描述语句

3.8.1 迸程描述语句

3.8.2 并行信号赋值语句

3.8.3 条件信号赋值语句

3.8.4 选择信号赋值语句

3.8.5 并行过程调用语句

3.8.6 块语句

……

第4章 数字逻辑单元设计

4.1 组合逻辑电路设计

4.2 数据运算单元设计

4.3 时序逻辑电路设计

4.4 存储器设计

4.5 有限自动状态机设计

习题

第5章 数字系统高级设计技术

5.1 vhdl高级设计技巧

5.2 ip核设计技术

习题

第6章 基于hdl语言设计输入

6.1 ise软件开发平台

6.2 建立工程

6.3 设计原理

6.4 添加设计和检查

6.5 创建基于hdl语言的模块

6.6 ip核的生成和例化

习题

第7章 基于原理图设计输入

7.1 建立工程

7.2 设计原理

7.3 创建原理图模块

习题

第8章 设计综合和行为仿真

8.1 设计综合的实现

8.2 行为仿真的实现

习题

第9章 设计实现和时序仿真

9.1 实现过程概述及约束

9.2 设计实现过程

9.3 设置实现属性参数

9.4 创建时序约束

9.5 设计翻译

9.6 设计约束

9.7 设计映射及时序分析

9.8 布局布线验证

9.9 时序仿真实现

习题

第10章 设计下载和调试

10.1 pld配置接口

10.2 创建配置数据

10.3 下载实现

10.4 pld调试

习题

第11章 数字时钟设计及实现

11.1 数字时钟的功能要求和结构

11.2 模块设计

11.3 设计实现

习题

第12章 通用异步接收/发送器设计及实现

12.1 uart设计原理

12.2 uart设计验证

习题

第13章 数字电压表设计及实现

13.1 数字电压表的功能要求和结构

13.2 模块设计

13.3 设计实现

习题

第14章 软核处理器picoblaze的原理及应用

14.1 片上可编程系统概述

14.2 picoblaze微控制器的原理及结构分析

14.3 picoblaze微控制器指令集

14.4 picoblaze微控制器汇编程序

14.5 基于picoblaze微控制器的pwm控制

习题

本书是为高等学校信息类和其他相关专业而编写的教材。本书共分为 14章，主要介绍了数字系统EDA设计概论、可编程逻辑器件设计方法、VHDL语言基础、数字逻辑单元设计、数字系统高级设计技术、基于HDL 语言设计输入、基于原理图设计输入、设计综合和行为仿真、设计实现和时序仿真、设计下载和调试、数字时钟设计及实现、通用异步接收发送器设计及实现、数字电压表设计及实现、软件处理器PicoBlaze的原理及应用。本书根据数字系统EDA课程的教学要求和笔者的实际教学实践体会，系统地介绍了数字系统EDA设计理论和方法， 同时在书中给出了大量的设计实例，将理论和实践相结合。本书可作为大学本科生和研究生教材，也可供从事Xilinx可编程逻辑器件设计的设计人员参考使用，同时也可作为Xilinx相关培训班的授课教材。

现场可编程门阵列FPGA技术的不断发展，使得其应用领域越来越广泛，从传统的数字逻辑设计，扩展到了数字信号处理和嵌入式系统应用领域，并且仍在不断扩展，FPGA技术的不断发展为信息技术的不断发展和进步提供了强大的动力。系统掌握FPGA相关的设计技术，也成为对未来电子信息技术人才的必然要求。
本书的编写，秉承创新的理念，力图从不同的角度来反映最新的FPGA发展趋势，并将外最新的教学案例和教学手段引入到本书中。本书在介绍相关内容的过程中，参考了美国Xilin公司的全球大学计划教学资料和美国Digilent公司的国外教材，通过与厂商的密切合作，使得本书既能体现最新的技术发展，又便于教师教学和学生学习。