EDA技術及數字系統的應用 | 如何做好生意 - 2024年5月

EDA技術及數字系統的應用

作者:包明等主編
出版社:北京大學
出版日期:2014年02月01日
ISBN:9787301238776
語言:繁體中文

「EDA技術」課程受益面很寬,又是一門發展迅速、工程性強、須緊密結合技術發展前沿的現代電子設計技術課程。本書作者給出了FPGA的一些設計技巧和實用設計方法,以及FPGA綜合設計實例。通過本書的學習,可以使學生能夠掌握常用的EDA開發軟件,及時將學科的最新成果引入教學中,將HDL硬件描述語言設計方法和FPGA的開發技術及符合工程規范的系統設計技術有機地融合在一起,強調理論和實際的聯系,培養學生的創新能力和實驗動手能力。本書可作為電子、通信、計算機、自動化等專業的教材,也可供相關技術人員參考使用。

第1章 概述 11.1 EDA技術 11.1.1 EDA技術的發展史 21.1.2 EDA與電子系統設計 31.1.3 EDA軟件平台 41.2 EDA技術的基本特征及工具 61.2.1 EDA技術的研究范疇 71.2.2 EDA技術的基本特征 81.2.3 EDA的基本工具 91.3 硬件描述語言簡介 101.4 可編程ASIC及發展趨勢 121.4.1 專用集成電路ASIC簡介 121.4.2 集成電路的設計流程 141.4.3 可編程ASIC的特點 171.4.4 可編程ASIC發展趨勢 181.5 IP核與SOC設計 201.5.1 IP核 201.5.2 IP核的復用技術 211.5.3 SOC設計技術 231.5.4 軟/硬件協同設計 251.6 EDA技術的發展趨勢 26本章小結 27習題 28第2章 可編程邏輯器件 302.1 可編程邏輯器件的分類 302.2 可編程邏輯器件的編程元件 322.2.1 熔絲型開關 332.2.2 反熔絲型開關 342.2.3 浮柵編程元件 342.2.4 基於SRAM的編程元件 362.3 邊界掃描測試技術 362.4 CPLD/FPGA的基本結構及特點 382.4.1 CPLD的基本結構與特點 382.4.2 FPGA的基本結構與特點 422.4.3 CPLD與FPGA的比較 482.5 CPLD/FPGA主流器件介紹 492.5.1 Altera的CPLD系列 492.5.2 Xilinx的CPLD系列 502.5.3 Altera的FPGA系列 522.5.4 Xilinx的FPGA系列 542.6 編程與配置 552.6.1 JTAG方式的CPLD編程 562.6.2 PC並行口的FPGA配置 582.6.3 FPGA專用配置器件 59本章小結 61習題 62第3章 CPLD/FPGA開發工具--QuartusⅡ 633.1 QuartusⅡ概述 633.1.1 QuartusⅡ的特性 643.1.2 QuartusⅡ設計流程 653.1.3 QuartusⅡ的主界面 673.2 新建一個設計工程 713.2.1 轉換MAX+PLUSⅡ設計 723.2.2 使用”New Project Wizard”命令新建工程 733.2.3 設計輸入 743.3 編譯與仿真工具 763.3.1 編譯工具 763.3.2 仿真工具 803.3.3 時序分析工具 843.4 編程下載 853.4.1 指定器件和分配引腳 853.4.2 配置器件 883.5 設計優化及其他設置 893.5.1 面積與速度的優化 893.5.2 時序約束及設置 893.5.3 適配設置 903.5.4 功率分析 903.6 器件庫和參數化宏功能模塊 913.6.1 元件庫和宏單元庫 913.6.2 自定制宏功能模塊 983.6.3 嵌入式存儲器和鎖相環模塊 1003.6.4 濾波器FIR 1073.7 嵌入式邏輯分析儀的硬件測試 1103.8 嵌入式系統設計 1133.8.1 用SOPC Builder創建SOPC設計 1143.8.2 用DSP Builder創建DSP設計 117本章小結 120習題 120第4章 硬件描述語言AHDL 1224.1 AHDL的基本元素 1224.2 基本的AHDL設計結構 1284.2.1 子設計段 1294.2.2 邏輯段 1304.2.3 變量段 1304.2.4 AHDL模板 1344.3 函數模塊及其引用 1344.4 AHDL的描述語句 1404.4.1 文本編輯語句 1404.4.2 邏輯設計語句 1424.5 數字單元電路的設計實例 1474.5.1 組合邏輯電路 1474.5.2 寄存器和計數器 1524.5.3 有限狀態機設計 1564.5.4 綜合邏輯電路 158本章小結 164習題 164第5章 硬件描述語言VHDL 1655.1 VHDL基本結構 1655.1.1 多路選擇器的VHDL描述 1655.1.2 實體 1675.1.3 結構體 1695.1.4 庫、程序包及配置 1715.2 VHDL語法規則 1735.2.1 文字規則 1735.2.2 數據對象 1765.2.3 數據類型 1795.2.4 VHDL操作符 1855.2.5 VHDL屬性描述 1865.3 VHDL中的順序語句 1895.3.1 賦值語句 1895.3.2 流程控制語句 1905.3.3 wait語句 1955.3.4 斷言語句 1965.4 VHDL中的並行語句 1965.4.1 進程語句 1975.4.2 並行信號賦值語句 1985.4.3 塊語句 2005.4.4 元件例化語句 2015.4.5 生成語句 2035.5 子程序 2055.5.1 函數 2065.5.2 過程 2078.5.3 子程序重載 2095.6 狀態機的VHDL設計 2115.6.1 狀態機的基本結構 2115.6.2 狀態轉移圖 2125.6.3 狀態機的VHDL描述 2135.6.4 狀態機的圖形編輯設計 2185.6.5 狀態編碼與狀態分配 2205.6.6 剩余狀態與容錯技術 2225.7 數字電路設計 2235.7.1 VHDL的描述風格 2235.7.2 組合邏輯電路 2265.7.3 時序邏輯電路 231本章小結 235習題 235第6章 硬件描述語言Verilog HDL 2386.1 Verilog HDL概述 2386.1.1 不同抽象級別的Verilog HDL模型 2386.1.2 Verilog HDL模型的基本單元--模塊 2396.1.3 邏輯仿真 2416.2 Verilog HDL的語法 2436.2.1 語法約定 2436.2.2 數據類型 2446.2.3 模塊端口 2476.3 結構描述形式 2476.4 數據流描述形式 2496.4.1 連續賦值語句assign 2496.4.2 表達式和運算符 2506.5 行為描述形式 2536.5.1 過程結構 2536.5.2 過程賦值語句 2556.5.3 時序控制 2566.5.4 流控制 2576.5.5 任務與函數 2586.6 數字電路設計實例 2606.6.1 組合邏輯電路設計 2616.6.2 時序邏輯電路設計 2626.6.3 有限狀態機設計 263本章小結 269習題 269第7章 數字系統設計及實例 2717.1 數字系統概述 2717.1.1 數字系統的概念 2717.1.2 數字系統的基本結構 2727.1.3 數字系統設計的特點 2737.1.4 數字系統的設計方法 2777.2 數字系統的描述方法 2797.2.1 方框圖和定時圖 2797.2.2 算法流程圖 2807.2.3 ASM圖 2837.3 數字系統的實現 2877.3.1 數據處理單元 2887.3.2 控制單元 2927.4 FPGA系統的設計優化 2967.4.1 資源優化 2977.4.2 速度優化 3037.4.3 系統的同步設計 3107.4.4 優化設置與分析 3187.5 移位相加8位硬件乘法器 3217.5.1 硬件乘法器的設計思想 3217.5.2 硬件乘法器的實現 3227.6 十字路口交通信號的控制系統 3247.6.1 系統的功能要求 3247.6.2 控制器算法設計及實現 3257.7 數據采集系統設計 3307.7.1 系統的功能要求和設計思想 3307.7.2 ADC控制模塊設計 3327.8 多功能函數信號發生器 3347.8.1 信號發生器的功能和設計思想 3347.8.2 各功能模塊設計 3357.9 數字頻率計設計 3407.9.1 頻率測量方法和原理 3407.9.2 系統要求和結構 3407.9.3 數字頻率計實現 341本章小結 345習題 345第8章 FPGA綜合設計實踐 3468.1 VGA圖像顯示的設計與應用 3468.1.1 VGA顯示接口和標准時序 3478.1.2 系統的功能要求和設計思想 3498.1.3 各功能模塊的設計 3518.2 PS/2鍵盤接口設計與VGA顯示 3618.2.1 PS/2接口及鍵盤掃描碼 3618.2.2 設計要求 3648.2.3 各功能模塊的實現 3658.3 PS/2鼠標接口設計與VGA顯示 3738.3.1 PS/2鼠標的工作模式和數據格式 3738.3.2 功能要求和設計思想 3758.3.3 各功能模塊的設計 3768.4 通用異步收發器設計與VGA顯示 3868.4.1 通用異步收發器原理及接口 3868.4.2 系統的功能要求 3878.4.3 各功能模塊的設計 3878.5 單線(1-Wire)溫度測量與LCD1602顯示 3958.5.1 DS18B20數字溫度傳感器 3958.5.2 字符型LCD1602 3998.5.3 功能要求和設計思想 4028.5.4 各功能模塊的設計 4038.6 SPI接口總線及應用 4118.6.1 SPI接口及協議 4118.6.2 串行A/D芯片ADS7822 4138.6.3 串行D/A芯片DAC7513 4178.7 I2C總線及應用 4218.7.1 I2C總線接口 4218.7.2 AT24C02器件的數據讀寫 423本章小結 432習題 432參考文獻 433


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