數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與PLD應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書(shū)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。本書(shū)闡述數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和可編程邏輯器件PLD的應(yīng)用技術(shù)。引導(dǎo)讀者從一般的數(shù)字功能電路設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)；從傳統(tǒng)的非定制通用集成電路的應(yīng)用轉(zhuǎn)向用戶(hù)半定制的PLD的應(yīng)用；從單純的硬件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向硬件、軟件高度滲透的設(shè)計(jì)方法。從而了解數(shù)字技術(shù)的新發(fā)展、新思路、新器件，拓寬軟、硬件沒(méi)計(jì)的知識(shí)面，提高設(shè)計(jì)能力。本書(shū)是編者在匯總了多年從事數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和PLD應(yīng)用技術(shù)教學(xué)及科研成果的基礎(chǔ)上編寫(xiě)的，取材豐富，概念清晰，既有較高的起點(diǎn)和概括，也有很好的實(shí)用和參考價(jià)值。書(shū)中軟、硬件結(jié)合恰當(dāng)，有一定的前瞻性和新穎性。全書(shū)文字流暢，圖、文、表緊密結(jié)合，可讀性強(qiáng)。    本書(shū)共8章，每章之后均有豐富的習(xí)題供讀者選做。第8章提供10個(gè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)題，供不同層次教學(xué)需求和讀者選用。書(shū)末有附錄，簡(jiǎn)明介紹各種HDPLD典型器件和一種典型PLD開(kāi)發(fā)工具，供讀者參考。    本書(shū)可作為高等學(xué)校電子信息類(lèi)、電氣信息類(lèi)、計(jì)算機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的教科書(shū)，同時(shí)也是上述學(xué)科及其他相關(guān)學(xué)科工程技術(shù)人員很好的實(shí)用參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章  數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法　1.1　緒言    1.1.1　數(shù)字系統(tǒng)的基本概念    1.1.2　數(shù)字系統(tǒng)的基本模型    1.1.3　數(shù)字系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)  1.2　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟    1.2.1　引例    1.2.2　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟    1.2.3　層次化設(shè)計(jì)  1.3　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法    1.3.1　自上而下的設(shè)計(jì)方法    1.3.2　自下而上的設(shè)計(jì)方法    1.3.3　基于關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)方法    1.3.4　信息流驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法    1.4　數(shù)字系統(tǒng)的描述方法之一——算法流程圖    1.4.1　算法流程圖的符號(hào)與規(guī)則    1.4.2　設(shè)計(jì)舉例  習(xí)題1第2章　數(shù)字系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)和硬件實(shí)現(xiàn)  2.1　算法設(shè)計(jì)    2.1.1　算法設(shè)計(jì)綜述    2.1.2　跟蹤法    2.1.3　歸納法    2.1.4　劃分法    2.1.5　解析法    2.1.6　綜合法　2.2　算法結(jié)構(gòu)    2.2.1　順序算法結(jié)構(gòu)    2.2.2　并行算法結(jié)構(gòu)    2.2.3　流水線算法結(jié)構(gòu)  2.3　數(shù)據(jù)處理單元的設(shè)計(jì)    2.3.1　系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)概述    2.3.2　器件選擇    2.3.3　數(shù)據(jù)處理單元設(shè)計(jì)步驟    2.3.4　數(shù)據(jù)處理單元設(shè)計(jì)實(shí)例　2.4　控制單元的設(shè)計(jì)    2.4.1　系統(tǒng)控制方式    2.4.2　控制器的基本結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)同步    2.4.3　算法狀態(tài)機(jī)圖(ASM圖）    2.4.4　控制器的硬件邏輯設(shè)計(jì)方法　習(xí)題2第3章　硬件描述語(yǔ)言VHDl和VerilogHDl　3.1　概述  3.2　VHDl及其應(yīng)用    3.2.1　VHDl基本結(jié)構(gòu)    3.2.2　數(shù)據(jù)對(duì)象、類(lèi)型及運(yùn)算符    3.2.3　順序語(yǔ)句    3.2.4　并行語(yǔ)句    3.2.5　子程序      3.2.6　程序包與設(shè)計(jì)庫(kù)    3.2.7　元件配置    3.2.8　VHDl描述實(shí)例　3.3　VerilogHDl及其應(yīng)用      3.3.1　VerilogHDl基本結(jié)構(gòu)    3.3.2　數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符與表達(dá)式    3.3.3　行為描述語(yǔ)句    3.3.4　并行語(yǔ)句    3.3.5　結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)句    3.3.6　任務(wù)與函數(shù)    3.3.7　編譯預(yù)處理    3.3.8　VerilogHDl描述實(shí)例  習(xí)題3第4章  可編程邏輯器件PlD原理和應(yīng)用  4.1　PlD概述  4.2　簡(jiǎn)單PlD原理    4.2.1　PlD的基本組成    4.2.2　PlD的編程    4.2.3　陣列結(jié)構(gòu)    4.2.4　PlD中陣列的表示方法  4.3　SPlD組成和應(yīng)用    4.3.1　只讀存儲(chǔ)器ROM    4.3.2　可編程邏輯陣列PlA    4.3.3　可編程陣列邏輯PAl    4.3.4　通用陣列邏輯GAl……第5章　高密度PLD及其應(yīng)用第6章　采用HDPLD設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)實(shí)例第7章　可編程片上系統(tǒng)（SOPC）第8章　上機(jī)實(shí)驗(yàn)附錄A　HDPLD典型器件介紹附錄B　PLD開(kāi)發(fā)軟件QuartusII8.0簡(jiǎn)介參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法　　當(dāng)前，數(shù)字技術(shù)已滲透到科研、生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。隨著數(shù)字集成技術(shù)和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation，EDA）技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法也在相應(yīng)地變化和發(fā)展。 　　數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法經(jīng)歷了由SSl、MSl、LSl到VLSl的過(guò)程；數(shù)字器件經(jīng)歷了由通用集成電路到專(zhuān)用集成電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）的變化過(guò)程。ASIC又分為用戶(hù)全定制和用戶(hù)半定制兩類(lèi)，前者把系統(tǒng)直接制造于一個(gè)芯片之中；后者是設(shè)計(jì)者自已或請(qǐng)制造廠商利用提供的各種工具，把系統(tǒng)構(gòu)造于半成品中。可編程邏輯器件（Program—mable Logic Device，PLD）是半定制ASIC中的重要分支，設(shè)計(jì)者可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)芯片編程，從而實(shí)現(xiàn)所需系統(tǒng)?！　”M管實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的方法和器件多種多樣，但基本概念、基本理論是設(shè)計(jì)人員必須掌握的。為此，本章首先討論數(shù)字系統(tǒng)的基本概念、基本模型和基本結(jié)構(gòu)，然后討論數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟和各種方法，并結(jié)合討論給出若干設(shè)計(jì)實(shí)例。

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