可编程逻辑器件与EDA技术 [丁山编]

可编程逻辑器件与EDA技术  
作者：丁山编 
出版时间：2018 
丛编项：普通高等教育“十三五”电子信息类规划教材 
内容简介 
　　本书根据以提高工程设计能力为目的，深入浅出的对EDA技术、VHDL硬件描述语言、FPGA开发应用及相关知识做了系统和完整的介绍，使读者通过本书的学习与实验，能初步了解和掌握EDA的基本内容及实用技术。本书包括EDA的基本知识、常用EDA工具的使用方法和目标器件的结构原理、以向导形式和实例为主的方法介绍多种不同的设计方法、对VHDL的设计优化以及基于EDA技术的典型设计项目。各章都安排了习题和针对性较强的实验与设计。书中例举的大部分VHDL设计实例和试验实现EDA工具平台是Vivado集成开发环境，硬件平台是Basys3Artix—7FPGA开发平台。并在EDA实验系统上通过硬件测试。本书可作为高等院校电子工程、通信、工业自动化、计算机应用技术、仪器仪表、数字信号或图像处理等学科的本科生或研究生的电子设计、EDA技术课程和VHDL硬件描述语言的教材及实验指导书，同时也可以作为相关专业人员的自学参考书。 
目录 
前　言  
第１ 章　绪论 １  
１. １　ＥＤＡ 技术概要 １  
１. １. １　ＥＤＡ 技术的含义 １  
１. １. ２　ＥＤＡ 技术的发展历程 １  
１. １. ３　ＥＤＡ 的基本特征 ３  
１. １. ４　ＥＤＡ 技术的优势 ５  
１. ２　ＥＤＡ 技术的实现目标 ７  
１. ３　硬件描述语言 ８  
１. ３. １　ＶＨＤＬ ８  
１. ３. ２　Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ ９  
１. ３. ３　ＶＨＤＬ 和Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ 的比较 ９  
１. ４　常用的ＥＤＡ 工具 １０  
１. ４. １　设计输入编辑器 １１  
１. ４. ２　综合器 １１  
１. ４. ３　仿真器 １３  
１. ４. ４　适配器 １３  
１. ４. ５　编程下载 １４  
１. ５　ＥＤＡ 的工程设计流程 １４  
１. ６　Ｖｉｖａｄｏ 概述 １７  
１. ７　ＥＤＡ 技术的发展趋势 １７  
本章小结 １９  
习题 １９  
第２ 章　ＣＰＬＤ 与ＦＰＧＡ 的结构原理 ２０  
２. １　ＰＬＤ 概述 ２０  
２. １. １　ＰＬＤ 入门 ２０  
２. １. ２　常见的ＰＬＤ ２１  
２. １. ３　ＰＬＤ 的优点 ２２  
２. １. ４　ＰＬＤ 的发展趋势 ２３  
２. ２　简单ＰＬＤ 的结构原理 ２４  
２. ２. １　逻辑符号表示方法 ２５  
２. ２. ２　ＰＲＯＭ 的结构原理 ２５  
２. ２. ３　ＰＬＡ 的结构原理 ２６  
２. ２. ４　ＰＡＬ 的结构原理 ２６  
２. ２. ５　ＧＡＬ 的结构原理 ３１  
２. ３　ＣＰＬＤ 的结构原理 ３５  
２. ３. １　ＣＰＬＤ 的基本结构 ３５  
２. ３. ２　基于乘积项的可编程逻辑器件 ３６  
２. ４　ＦＰＧＡ 的结构原理 ３９  
２. ４. １　查找表型ＦＰＧＡ 的逻辑结构 ４１  
２. ４. ２　Ｘｉｌｉｎｘ 公司７ 系列ＦＰＧＡ 简介 ４３  
２. ４. ３　ＦＰＧＡ 与ＣＰＬＤ 的区别 ４７  
２. ５　硬件测试 ４８  
２. ６　ＣＰＬＤ/ ＦＰＧＡ 的编程与配置 ４９  
２. ７　Ｂａｓｙｓ３ 开发板介绍 ５０  
２. ７. １　电源电路 ５１  
２. ７. ２　ＬＥＤ 灯电路和数码管电路 ５１  
２. ７. ３　按键电路和拨码开关电路 ５２  
２. ７. ４　ＶＧＡ 显示电路和Ｉ/ Ｏ 扩展电路 ５３  
本章小结 ５３  
习题 ５４  
第３ 章　ＶＨＤＬ 入门基础 ５５  
３. １　ＶＨＤＬ 的基本结构 ５５  
３. １. １　实体 ５６  
３. １. ２　结构体 ５７  
３. １. ３　库、程序包和配置 ５７  
３. ２　ＶＨＤＬ 的文字规则 ５９  
３. ２. １　数字型文字 ６０  
３. ２. ２　字符串型文字 ６０  
３. ２. ３　标识符 ６０  
３. ２. ４　下标 ６１  
３. ３　ＶＨＤＬ 的数据对象 ６２  
３. ３. １　常数 ６２  
３. ３. ２　变量 ６２  
３. ３. ３　信号 ６２  
３. ３. ４　文件 ６３  
３. ４　ＶＨＤＬ 的数据类型 ６３  
３. ４. １　ＶＨＤＬ 预定义数据类型 ６４  
３. ４. ２　用户自定义数据类型 ６７  
３. ４. ３　数据类型间的转换 ６８  
Ⅵ  
３. ５　ＶＨＤＬ 的操作符 ６９  
３. ６　ＶＨＤＬ 预定义属性 ７３  
本章小结 ７５  
习题 ７６  
第４ 章　ＶＨＤＬ 硬件描述语言 ７７  
４. １　进程语句 ７７  
４. ２　赋值语句 ７８  
４. ３　顺序描述语句 ８０  
４. ３. １　ＩＦ 语句 ８０  
４. ３. ２　ＣＡＳＥ 语句 ８２  
４. ３. ３　ＬＯＯＰ 语句 ８３  
４. ３. ４　ＮＥＸＴ 语句和ＥＸＩＴ 语句 ８４  
４. ３. ５　ＷＡＩＴ 语句 ８５  
４. ３. ６　ＲＥＴＵＲＮ 语句 ８６  
４. ３. ７　ＮＵＬＬ 语句 ８７  
４. ４　元件例化语句 ８７  
４. ５　生成语句 ９０  
４. ６　块语句 ９１  
４. ７　程序包和配置 ９３  
４. ７. １　程序包 ９３  
４. ７. ２　配置 ９４  
４. ８　子程序 ９５  
４. ８. １　过程 ９６  
４. ８. ２　函数 ９７  
４. ９　其他语句 ９９  
４. １０　常用设计举例 １００  
４. １０. １　结构体的三种描述方式 １００  
４. １０. ２　组合逻辑电路设计 １０２  
４. １０. ３　时序逻辑电路设计 １０７  
本章小结 １１３  
习题 １１３  
第５ 章　有限状态机设计 １１４  
５. １　概述 １１４  
５. １. １　状态机的特点 １１４  
５. １. ２　状态机的分类 １１５  
５. ２　ＶＨＤＬ 状态机的一般形式 １１６  
５. ２. １　一般状态机的结构 １１６  
５. ２. ２　状态机的设计流程 １１８  
５. ２. ３　状态机的状态转移图描述 １１８  
５. ２. ４　状态机的状态说明部分 １１９  
５. ３　Ｍｏｏｒｅ 型状态机的设计 １２０  
５. ３. １　单进程Ｍｏｏｒｅ 型状态机 １２０  
５. ３. ２　多进程Ｍｏｏｒｅ 型状态机 １２２  
５. ４　Ｍｅａｌｙ 型状态机的设计 １２５  
５. ５　状态编码 １２７  
５. ５. １　顺序编码 １２７  
５. ５. ２　枚举类型编码 １２８  
５. ５. ３　状态位直接输出型编码 １２８  
５. ５. ４　一位热码编码 １２９  
５. ６　安全状态机设计 １２９  
５. ６. １　程序直接导引法 １２９  
５. ６. ２　状态编码检测法 １３０  
本章小结 １３０  
习题 １３０  
第６ 章　ＶＨＤＬ 优化设计 １３２  
６. １　资源优化 １３２  
６. １. １