“十二五”高等院校規(guī)劃教材:CPLD/FPGA設(shè)計與應(yīng)用高級教程(附CD-ROM光盤1張)
定 價:39 元
- 作者:郭利文 ,鄧月明 著
- 出版時間:2011/1/1
- ISBN:9787512402461
- 出 版 社:北京航空航天大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP332.1
- 頁碼:308
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《CPLD/FPGA設(shè)計與應(yīng)用高級教程》結(jié)合目前主流的cpld/fpga產(chǎn)品以及最流行的設(shè)計理念,系統(tǒng)、詳細地介紹cpld/fpga的硬件結(jié)構(gòu)、硬件描述語言與驗證語言的基礎(chǔ)應(yīng)用以及高級應(yīng)用;詳細介紹如何使用verilog hdl語言進行有限狀態(tài)機設(shè)計和testbench設(shè)計,以及如何使用modelsim進行功能仿真和時序仿真;簡要介紹驗證方法學(xué)的基本概念以及驗證語言的比較,并就cpld/fpga的系統(tǒng)應(yīng)用進行了詳細探討,包括dsp設(shè)計、嵌入式處理器設(shè)計、hardcopy設(shè)計、嵌入式邏輯分析儀的使用以及cpld/fpga的板級設(shè)計。
《CPLD/FPGA設(shè)計與應(yīng)用高級教程》既可作為電子信息、通信工程以及相關(guān)工科專業(yè)的本科高年級學(xué)生和研究生教材,也可作為全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽的培訓(xùn)教材,以及從事電子電路系統(tǒng)設(shè)計與cpld/fpga/asic設(shè)計的工程技術(shù)人員的參考用書。
第1章 概述
1.1 數(shù)字電路基礎(chǔ)及發(fā)展演變
1.2 cpld/fpga的介紹
1.3 設(shè)計語言及其方法的介紹
1.4 硬件語言與軟件語言的區(qū)別
1.5 設(shè)計與驗證流程
1.6 cpld/fpga的前景與展望
1.7 本章小結(jié)
1.8 思考與練習(xí)
第2章 cpld/fpga硬件結(jié)構(gòu)
2.1 pld的分類
2.2 乘積項結(jié)構(gòu)的基本原理
2.3 查找表結(jié)構(gòu)的基本原理
2.4 傳統(tǒng)cpld的基本結(jié)構(gòu)
2.5 傳統(tǒng)fpga的基本結(jié)構(gòu)
2.6 最新cpld的基本結(jié)構(gòu)
2.7 最新fpga的基本結(jié)構(gòu)
2.8 cpld與fpga的選擇
2.9 cpld/fpga的配置
2.10 本章小結(jié)
2.11 思考與練習(xí)
第3章 verilog hdl語法基礎(chǔ)
3.1 verilog hdl的特點
3.2 verilog hdl的描述方式
3.3 模塊和端口
3.4 注 釋
3.5 常量、變量與邏輯值
3.6 操作符
3.7 操作數(shù)
3.8 參數(shù)指令
3.9 編譯指令
3.10 系統(tǒng)任務(wù)和系統(tǒng)函數(shù)
3.11 實例1:串并轉(zhuǎn)換程序設(shè)計
3.12 本章小結(jié)
3.13 思考與練習(xí)
第4章 verilog的描述與參數(shù)化設(shè)計
4.1 數(shù)據(jù)流描述
4.2 行為級描述
4.3 結(jié)構(gòu)化描述
4.4 高級編程語句
4.5 參數(shù)化設(shè)計
4.6 混合描述
4.7 實例2:i2c slave控制器的設(shè)計
4.8 本童小結(jié)
4.9 思考與練習(xí)
第5章 有限狀態(tài)機設(shè)計
5.1 有限狀態(tài)機的基本概念
5.2 狀態(tài)機描述的基本語法
5.3 狀態(tài)編碼
5.4 狀態(tài)初始化
5.5 full case與parallel case
5.6 狀態(tài)機的描述
5.7 實例3:pci slave接口設(shè)計
5.8 本章小結(jié)
5.9 思考與練習(xí)
第6章 約束與延時分析
6.1 約束的目的
6.2 引腳約束及電氣標準設(shè)定
6.3 時序約束的基本概念
6.4 時序約束的本質(zhì)
6.5 靜態(tài)延時分析
6.6 統(tǒng)計靜態(tài)延時分析
6.7 動態(tài)延時分析
6.8 實例4:建立時間和保持時間違例分析
6.9 時序違例及解決方式
6.10 實例5:四角測試中的時序分析
6.11 實例6:lpc slave接口設(shè)計
6.12 本章小結(jié)
6.13 思考與練習(xí)
第7章 rtl設(shè)計原則及技巧
7.1 rtl設(shè)計的主要原則
7.2 rtl設(shè)計的主要技巧
7.3 組合邏輯設(shè)計
7.4 時序邏輯設(shè)計
7.5 代碼風(fēng)格
7.6 實例8:信號消抖時的亞穩(wěn)態(tài)及解決方案
7.7 本章小結(jié)
7.8 思考與練習(xí)
第8章 仿真與testbench設(shè)計
8.1 仿真概述
8.2 仿真器的選擇
8.3 modelsim簡介與仿真
8.4 testbench設(shè)計
8.5 testbench結(jié)構(gòu)化
8.6 實例9:基于modelsim的i2c slavetestbench設(shè)計
8.7 實例10:基于modelsim的lpc slave接口仿真設(shè)計
8.8 實例11:基于modelsim的信號消抖程序仿真設(shè)計
8.9 本章小結(jié)
8.10 思考與練習(xí)
第9章 cpld/fpga的驗證方法學(xué)
9.1 驗證與仿真
9.2 驗證與測試
9.3 驗證的期望
9.4 驗證的語言
9.5 斷 言
9.6 驗證的分類
9.7 代碼覆蓋
9.8 驗證工具
9.9 驗證計劃
9.10 dft
9.11 版本控制
9.12 實例12:基于fsm的sva斷言驗證設(shè)計
9.13 本章小結(jié)
9.14 思考與練習(xí)
第10章 cpld/fpga的高級應(yīng)用
10.1 基于dsp的fpga設(shè)計
10.2 基于嵌入式處理器的fpga設(shè)計
10.3 典型的sopc運用:nios ii簡介及應(yīng)用
10.4 基于hardcopy技術(shù)的fpga設(shè)計
10.5 嵌入式邏輯分析儀
10.6 本章小結(jié)
10.7 思考與練習(xí)
第11章 cpld/fpga系統(tǒng)設(shè)計
11.1 常用電平標準及其接口設(shè)計
11.2 信號完整性概述
11.3 高速設(shè)計與serdes
11.4 電源完整性概述
11.5 功耗與熱設(shè)計
11.6 pcb設(shè)計與cpld/fpga系統(tǒng)設(shè)計
11.7 實例16:基于μc/os-ii的fpga系統(tǒng)設(shè)計
11.8 本章小結(jié)
11.9 思考與練習(xí)
參考文獻
與等效性檢查和模型檢查不同的一個類別是自動推理,它使用邏輯推理來證明具體實現(xiàn)和相關(guān)的規(guī)范是否一致,就好像一個數(shù)學(xué)形式的論證和推演一樣,因此自動推理是建立在定理證明理論之上,驗證者需要先提取系統(tǒng)的模型并表示為邏輯的命題、謂語、引理和定理等,并且確定待驗證的性質(zhì)。驗證者通過不斷的引導(dǎo)、不斷地對現(xiàn)有條件包括已證明的定理應(yīng)用規(guī)則來產(chǎn)生新的定理,直到推出所需要的定理為止。
自動推理相對于模型檢查和等效性檢查而言,最大的優(yōu)點莫過于它既可以應(yīng)用于無窮狀態(tài)轉(zhuǎn)換系統(tǒng),又可以應(yīng)用于有限的狀態(tài)系統(tǒng)。人為因素在自動推理中占有很重要的位置——依照目前的技術(shù),自動推理還不能由計算機來自動完成,需要驗證者具有相當(dāng)豐富的證明經(jīng)驗才能得以實現(xiàn)。
等效性檢查、模型檢查以及自動推理互相補充,在驗證過程中同時應(yīng)用。
如果形式驗證與仿真和斷言結(jié)合,那么又可以分為靜態(tài)形式驗證和動態(tài)形式驗證。
仿真器可以覆蓋很大的范圍,但是需要動態(tài)地產(chǎn)生測試激勵或者驗證環(huán)境。另外有些仿真并不能完全覆蓋設(shè)計中的每一項,特別是深藏在設(shè)計中的大量的交互邏輯行為。靜態(tài)形式驗證中的最大的特點就是采用一個合適的工具讀取設(shè)計的功能描述,然后盡可能地對邏輯進行分析以確保異常的狀況不會出現(xiàn)。它不需要仿真器就可以檢查所有的狀態(tài)空間,并且非常精準。但是它只能檢測設(shè)計中的一小部分,隨著空間的呈指數(shù)型增大就有可能出現(xiàn)“狀態(tài)空間爆炸”,因此在這種情況下使用靜態(tài)形態(tài)驗證就不再適合。
為了解決靜態(tài)形態(tài)驗證的局限性,動態(tài)形式驗證把仿真和靜態(tài)形式驗證相結(jié)合來實現(xiàn)形式驗證。動態(tài)形式驗證會直接設(shè)置一個邊界條件——在設(shè)計中很難遇到或者很難達到的功能性條件。在邊界條件里面使用靜態(tài)形態(tài)驗證工具盡最大可能來評估邊界條件,而不采用仿真器。一旦達到一個邊界條件,或者說靜態(tài)形態(tài)驗證已經(jīng)完成了對邊界條件的評估后,控制權(quán)就交給仿真器繼續(xù)原來的仿真。