基于Xilinx ISE 的FPAG/CPLD設計與應用

內容概要

　　FPGA/CPLD以其強大的功能，開發(fā)過程短，投資少，可反復修改，保密性好，開發(fā)工具智能化等特點，成為當今硬件設計的首選方式之一。Xilinx ISE是由頂級FPGA供應商Xilinx提供的高級FPGA/CPLD設計環(huán)境，為所有Xilinx的FPGA與CPLD提供支持。《基于Xilinx ISE 的FPAG/CPLD設計與應用》旨在向讀者介紹ISE強大的開發(fā)功能，通過實例來強化讀者的理解和使用?！痘赬ilinx ISE 的FPAG/CPLD設計與應用》立足工程實踐，循序漸進地介紹了Xilinx ISE開發(fā)的基本過程和方法，內容翔實、系統(tǒng)、全面，并通過大量的工程實例說明軟件的功能和應用方法。　　《基于Xilinx ISE 的FPAG/CPLD設計與應用》圖文并茂，講解深入淺出，通俗易懂。《基于Xilinx ISE 的FPAG/CPLD設計與應用》適合從事FPGA/CPLD設計開發(fā)的技術人員閱讀，也可作為高等學校相關專業(yè)的教學用書。

書籍目錄

第1章　聚焦Xilinx ISE1.1　Xilinx公司及其產品介紹1.1.1　Xilinx公司簡介1.1.2　幾種CPLD系列芯片的特點1.1.3　CoolRunnei系列的高級特性1.1.4　主流FPGA產品1.2　FPGA/CPLD基本結構與實現(xiàn)原理1.2.1　FPGA基本結構與實現(xiàn)原理1.2.2　CPLD基本結構與實現(xiàn)原理1.2.3　FPGA/CPLD性能特點差異1.3　系統(tǒng)設計語言——VHDL基本概念與程序結構1.3.1　概述1.3.2　VHDL程序基本結構1.4　HDL編碼風格及規(guī)則1.4.1　編碼風格1.4.2　HDL編碼指導1.5　ISE基本操作1.5.1　ISE的獲取1.5.2　ISE的實現(xiàn)功能1.5.3　ISE軟件運行硬件環(huán)境及安裝1.5.4　ISE運行及主界面簡介1.6　本章小結1.7　思考與練習第2章　基于VHDL語言的設計輸入2.1　新建工程2.2　手動新建源代碼2.3　利用語言模板創(chuàng)建源代碼2.4　本章小結2.5　思考與練習第3章　設計仿真3.1　仿真基本概念3.1.1　仿真類型3.1.2　仿真的步驟3.2　創(chuàng)建測試基準波形文件3.3　使用Modelsim進行仿真3.3.1　ModelSim仿真窗口綜述3.3.2　在ISE集成環(huán)境中進行功能仿真3.3.3　利用ModelSim進行時序仿真3.4　本章小結3.5　思考與練習第4章　基于原理圖與狀態(tài)機的輸入4.1　原理圖設計概述4.1.1　頂層原理圖設計方法4.1.2　底層原理圖設計方式4.2　利用原理圖的設計方法4.2.1　自頂向下的原理圖設計方法4.2.2　自底向上的原理圖設計方法4.3　實例化計數器4.3.1　例化VHDL模塊4.3.2　進行原理圖連線4.3.3　給連線添加網絡名4.3.4　給總線添加網絡名4.3.5　添加I/O引腳標記4.4　狀態(tài)機輸入工具——StateCAD4.4.1　StateCAD簡介4.4.2　StateCAD用戶界面4.4.3　使用StateCAD設計狀態(tài)機4.5　本章小結4.6　思考與練習第5章　綜合與設計實現(xiàn)5.1　XST概述5.1.1　XST屬性描述及設置方法5.1.2　XST操作流程5.2　設計實現(xiàn)5.2.1　CPLD的設計實現(xiàn)5.2.2　FPGA的設計實現(xiàn)5.3　約束5.3.1　創(chuàng)建UCF文件5.3.2　UCF文件的語法說明5.3.3　引腳和區(qū)域約束語法5.3.4　PACE5.4　IP Core簡介5.4.1　Xilinx IP Core基本操作5.4.2　DDS模塊IP Core的調用實例5.5　本章小結5.6　思考與練習第6章　功耗分析與FPGA/CPLD配置6.1　功耗評估工具——XPower6.1.1　概述6.1.2　XPower操作界面6.1.3　功耗分析6.2　基于ISE的硬件編程6.2.1　iMPACT的用戶界面6.2.2　利用iMPACT進行程序下載6.3　本章小結6.4　思考與練習第7章　應用實例7.1　VHDL數字邏輯電路設計試驗7.2　實例一：模可變16位加法計數器7.3　實例二：多倍次分頻器7.4　實例三：奇偶校驗7.5　實例四：數字頻率計VHDL程序與仿真7.6　實例五：UART VHDL程序與仿真7.7　實例六：電子時鐘VHDL程序與仿真7.8　本章小結7.9　思考與練習參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　聚焦Xilinx ISE　　本章首先介紹了Xilinx公司及其產品的基本情況，并在此基礎上描述了CPLD和FPGA的內部結構及基本原理，這將有助于系統(tǒng)設計者深入理解ISE軟件的設計過程；其次，本章介紹了VHDL硬件描述語言基礎知識；最后，詳細地講解了設計軟件ISE的安裝過程及其主操作界面?！　?.1 Xilinx公司及其產品介紹　　總部設在加利福尼亞圣何塞市（San Jose）的Xilinx是全球領先的可編程邏輯解決方案的供應商，圖1-1為公司標志。Xilinx公司的業(yè)務是研發(fā)、制造并銷售高級集成電路、軟件設計工具以及作為預定義系統(tǒng)級功能的IP（Intellectual Property）核，其相關產品在全球占有大量的份額，客戶通過使用Xilinx及其合作伙伴的自動化設計軟件和IP核，進行器件編程及設計的工作，最終實現(xiàn)特定的邏輯功能?！　?．1．1 Xilinx公司簡介　　Xilinx公司成立于1984年，它首創(chuàng)了現(xiàn)場可編程邏輯陣列（FPGA）這一創(chuàng)新性的技術，并于l985年首次推出商業(yè)化產品。目前Xilinx滿足了全世界對FPGA產品一半以上的需求。Xilinx產品線還包括復雜可編程邏輯器件（CPLD）。Xilinx可編程邏輯解決方案縮短了電子設備制造商開發(fā)產品的時間并加快了產品面市的速度，從而減小了制造商的風險。與采用傳統(tǒng)方法，如固定邏輯門陣列相比，利用Xilinx可編程器件，客戶可以更快地設計和驗證他們的電路。而且，由于Xilinx器件是只需要進行編程的標準部件，客戶不需要像采用固定邏輯芯片時那樣等待樣品或者付出巨額成本。Xilinx產品已經被廣泛應用于從無線電話基站到DVD播放機的數字電子應用技術中?！　∽鳛橐粋€可編程邏輯器件的供應商，Xilinx有自己的開發(fā)套件，至今已經形成了一個完整的整體。

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