高職高專系列教材:FPGA/CPLD技術(shù)實用教程
定 價:25 元
- 作者:鄒益民 著
- 出版時間:2010/1/1
- ISBN:9787511401151
- 出 版 社:中國石化出版社
- 中圖法分類:TP332.1
- 頁碼:165
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16開
《FPGA/CPLD技術(shù)實用教程》從實際應(yīng)用角度出發(fā),以Ahera公司的FPGA/CPLD芯片及相關(guān)EDA軟件為載體,由淺入深地介紹了基于FPGA/CPLD器件的應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件沒計相關(guān)知識與工程技巧;QuartusII開發(fā)工具軟件的使用方法與開發(fā)技術(shù);VHDL語言的語法結(jié)構(gòu)和編程技巧以及常用組合與時序邏輯電路的設(shè)計方法。《FPGA/CPLD技術(shù)實用教程》同時以康芯GW48EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)為例,簡單介紹了應(yīng)用開發(fā)的步驟與技巧。
《FPGA/CPLD技術(shù)實用教程》結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容全面并且重點突出,基礎(chǔ)知識與大量實例相結(jié)合,突出實用性和可操作性,略去了部分抽象冷僻的內(nèi)容,重點放在基本概念和常用方法的講解上。《FPGA/CPLD技術(shù)實用教程》可作為高職院校電子信息、機電、通信、自動化、計算機等專業(yè)的教材或教學(xué)參考書使用,也可作為從事各類電子系統(tǒng)設(shè)計的廣大工程技術(shù)人員的培訓(xùn)教材或?qū)嵱霉ぞ邥?
隨著對電路功能及性能要求的不斷提升,傳統(tǒng)的簡單集成電路已不能滿足設(shè)計者的需求,可編程器件逐漸成為廣大硬件工程師所必需的設(shè)計器件,尤其適合于新產(chǎn)品的開發(fā)與小批量生產(chǎn),因此深受廣大工程技術(shù)人員的喜愛。
FPGA/CPLD、DSP和CPU被稱為未來數(shù)字電路系統(tǒng)的三塊基石,也是目前硬件設(shè)計研究的熱點。與傳統(tǒng)電路設(shè)計方法相比,F(xiàn)PGA/CPLD具有功能強大,開發(fā)過程投資小、周期短,可反復(fù)編程修改,保密性能好,開發(fā)工具智能化等特點,特別是隨著電子工藝的不斷改進(jìn),低成本FPGA/CPLD器件推陳出新,這一切促使FPGA/CPLD成為當(dāng)今硬件設(shè)計的首選方式之一,被廣泛應(yīng)用于通信、儀器儀表、工業(yè)控制、信息處理等系統(tǒng)的設(shè)計與生產(chǎn)中。而掌握可編程邏輯器件FPGA/CPLD的設(shè)計技術(shù),則成為電子信息類專業(yè)技術(shù)人員的一項必備設(shè)計手段和技能。
Altera公司作為世界上最大的可編程邏輯器件供應(yīng)商之一,不斷地引領(lǐng)著世界上可編程器件領(lǐng)域的發(fā)展方向。其主要產(chǎn)品從早期的MAx系列、FLEx系列、ACEX系列到現(xiàn)在流行的MAXII系列、Stmtix系列、StratixcII系列、Cy-elone系列、cycloneclI系列等都有經(jīng)典之作,非常有利于我們深入了解可編程器件。而作為Altera公司新一代開發(fā)軟件的Quar.tuscII更是具備了強大的功能,使我們能夠非常方便地開發(fā)可編程硬件系統(tǒng)。故本書以Altera公司FPGA/CPLD產(chǎn)品及QuartusII開發(fā)平臺作為載體,全面介紹可編程器件原理、設(shè)計、應(yīng)用等基本知識與技能。
本書主要內(nèi)容有:第1章首先給出可編程邏輯器件的基本概念、結(jié)構(gòu)特點,并對其常用的開發(fā)工具、開發(fā)流程加以說明;第2章介紹了VHDL語言的基本概念、語法規(guī)范及功能特點,并通過大量實例展示其應(yīng)用技巧;第3章以Altera的QuartusⅡ綜合開發(fā)平臺為例,介紹典型EDA開發(fā)軟件的基本功能、用戶界面、設(shè)計流程;第4~5章介紹了典型的組合邏輯及時序邏輯電路設(shè)計的基本方法及技巧;第6章簡單介紹了GW48EDA實驗系統(tǒng)的基本特點及使用方法,并結(jié)合實例給出了FPGA/CPLD硬軟件應(yīng)用與開發(fā)的基本知識及技能。
第1章 可編程邏輯器件簡介
1.1 可編程邏輯設(shè)計技術(shù)簡介
1.1.1 可編程邏輯器件發(fā)展簡史
1.1.2 可編程邏輯器件特點
1.1.3 可編程邏輯器件分類
1.1.4 主要可編程邏輯器件生產(chǎn)廠商及典型器件
1.2 FPGA/CPLD的基本結(jié)構(gòu)
1.2.1 CPLD的基本結(jié)構(gòu)
1.2.2 FPGA的基本結(jié)構(gòu)
1.2.3 CPLD和FPGA的比較及選用
1.3 FPGA/CPLD的設(shè)計流程
1.4 FPGA/CPLD的開發(fā)工具-EDA軟件
1.4.1 設(shè)計輸入工具
1.4.2 綜合工具
1.4.3 仿真工具
1.4.4 實現(xiàn)與優(yōu)化工具
1.4.5 后端輔助工具
1.4.6 驗證調(diào)試工具
1.4.7 系統(tǒng)級設(shè)計環(huán)境
1.5 下一代可編程邏輯設(shè)計技術(shù)展望
1.5.1 下一代可編程邏輯器件硬件發(fā)展趨勢
1.5.2 下一代EDA軟件設(shè)計方法發(fā)展趨勢
1.6 Ahera典型FPGA/CPLD的結(jié)構(gòu)
1.6.1 Altera高密度FPGA
1.6.2 Altera低成本FPGA
1.6.3 Altera的CPLD器件
1.7 本章小結(jié)
1.8 習(xí)題
第2章 VHDL硬件描述語言
2.1 VHDL概述
2.1.1 VHDL語言的特點
2.1.2 VHDL程序的一般結(jié)構(gòu)
2.2 VHDL語言的程序結(jié)構(gòu)
2.2.1 實體(ENTTY)
2.2.2 結(jié)構(gòu)體(ARCHITECTURE)
2.2.3 庫(LIBRARY)
2.2.4 程序包(PACKAGE)
2.2.5 配置(CONFIGURATION)
2.3 VHDL語言的數(shù)據(jù)類型
2.3.1 VHDL的文字規(guī)則
2.3.2 VHDL的數(shù)據(jù)對象(Data0bject)
2.3.3 VHDL的數(shù)據(jù)類型(Data Type)
2.3.4 VHDL的類型轉(zhuǎn)換
2.4 VHDL的操作符(Operator)
2.4.1 操作符的種類
2.4.2 操作符的優(yōu)先級
2.4.3 邏輯操作符(LogicalOperator。)
2.4.4 關(guān)系操作符(IlelationalOperatol)
2.4.5 算術(shù)操作符(AritIlmeticOperator)
2.5 VHDL的順序語句(SequentialStatement)
2.5.1 賦值語句
2.5.2 流程控制語句
2.5.3 等待語句(WAIT)
2.5.4 子程序調(diào)用語句
2.5.5 返回語句(RETURN)
2.5.6 空操作語句(NULL)
2.5.7 其他順序語句
2.6 VHDL的并行語句(ConcurTentStatement,)
2.6.1 塊語句(BlockStatement)
2.6.2 進(jìn)程語句(ProcessStatement)
2.6.3 并行過程調(diào)用語句(ConcurrentProcedure(Jail)
2.6.4 并行信號賦值語句(ConcurrentSignalAssignment)
2.6.5 元件例化語句(ComponentInstanfiat:ion)
2.6.6 生成語句(CenerateStatement)
2.7 本章小結(jié)
2.8 習(xí)題
第3章 QuartusⅡ軟件及應(yīng)用
3.1 QuaitusⅡ軟件概述
3.1.1 QuailusⅡ軟件的功能簡介
3.1.2 QuariusⅡ軟件的用戶界面
3.2 基本設(shè)計流程
3.2.1 工程文件管理
3.2.2 創(chuàng)建QuartusⅡ的工程
3.2.3 設(shè)計輸入方式
3.2.4 基于圖形編輯輸入法的設(shè)計過程
3.2.5 基于文本編輯輸入法的設(shè)計過程
3.3 SignalProbe及SignalTapⅡ邏輯分析器
3.3.1 SignalProbe
3.3.2 SignalTapⅡ邏輯分析器
3.4 本章小結(jié)
3.5 習(xí)題
第4章 組合邏輯電路設(shè)計
4.1 基本門電路的設(shè)計
4.1.1 設(shè)計要求
4.1.2 VHDL語言輸入
4.1.3 軟件仿真
4.2 數(shù)據(jù)選擇器的設(shè)計
4.2.1 設(shè)計要求
4.2.2 VHDL語言輸入
4.2.3 軟件仿真
4.3 1對2數(shù)據(jù)分配器的設(shè)計
4.3.1 設(shè)計要求
4.3.2 VHDL語言輸入
4.3.3 軟件仿真
4.4 4位BCD譯碼器的設(shè)計
4.4.1 實驗原理
4.4.2 VHDL語言輸入
4.4.3 軟件仿真
4.5 三態(tài)門的設(shè)計
4.5.1 設(shè)計要求
4.5.2 VHDL語言輸入
4.5.3 軟件仿真
4.6 半加器的設(shè)計
4.6.1 設(shè)計要求
4.6.2 VHDL語言輸入
4.6.3 軟件仿真
4.7 全加器的設(shè)計
4.7.1 設(shè)計要求
4.7.2 VHDL語言輸入
4.7.3 軟件仿真
4.8 6位加法器的設(shè)計
4.8.1 設(shè)計要求
4.8.2 VHDL語言輸入
4.8.3 軟件仿真
4.9 4位加減法器的設(shè)計
4.9.1 設(shè)計要求
4.9.2 VHDL語言輸入
4.9.3 軟件仿真
4.10 3位乘法器的設(shè)計
4.10.1 設(shè)計要求
4.10.2 VHDL語言輸入
4.10.3 軟件仿真
4.11 本章小結(jié)
4.12 習(xí)題
第5章 時序邏輯電路設(shè)計
5.1 VHDL程序中時鐘信號變化的檢測處理
5.1.1 使用進(jìn)程的敏感信號表檢測時鐘變化
5.1.2 使用WAIT語句檢測時鐘變化
5.2 D觸發(fā)器的設(shè)計
5.2.1 設(shè)計要求
5.2.2 VHDL語言輸入
5.2.3 軟件仿真
5.3 JK觸發(fā)器的設(shè)計
5.3.1 設(shè)計要求
5.3.2 VHDL語言輸入
5.3.3 軟件仿真
5.4 帶異步復(fù)位/置位端的同步使能T觸發(fā)器的設(shè)計
5.4.1 設(shè)計要求
5.4.2 VHDL語言輸入
5.4.3 軟件仿真
5.5 簡單計數(shù)器的設(shè)計
5.5.1 設(shè)計要求
5.5.2 VHDL語言輸入
5.5.3 軟件仿真
5.5.4 功能拓展:同步清零的計數(shù)器
5.6 同步清零的可逆計數(shù)器
5.6.1 設(shè)計要求
5.6.2 VHDL語言輸入
5.6.3 軟件仿真
5.7 同步預(yù)置數(shù)的計數(shù)器
5.7.1 設(shè)計要求
5.7.2 VHDL設(shè)計輸入
5.7.3 軟件仿真
5.7.4 功能拓展
5.8 帶進(jìn)制的計數(shù)器
5.8.1 設(shè)計要求
5.8.2 VHDL設(shè)計輸入
5.8.3 軟件仿真
……
第6章 GW48 EDA實驗系統(tǒng)使用方法簡介