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数字系统设计与Verilog HDL(第4版)电子书

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作       者:王金明

出  版  社:电子工业出版社

出版时间:2010-12-01

字       数:21.4万

所属分类: 科技 > 计算机/网络 > 程序设计

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本书根据EDA课程教学要求,以提高数字设计能力为目的,系统阐述数字系统开发的相关知识,主要内容包括EDA技术、FPGA/CPLD器件、Verilog硬件描述语言等。全书以Quartus Ⅱ、Synplify Pro软件为平台,以Verilog—1995和Verilog—2001语言标准为依据,以可综合的设计为重点,通过大量经过验证的数字设计实例,系统阐述数字系统设计的方法与技术,由浅入深地介绍Verilog工程开发的知识与技能。 本书根据EDA课程教学要求,以提高数字设计能力为目的,系统阐述数字系统发的相关知识,主要内容包括EDA技术、FPGA/CPLD器件、Verilog硬件描述语言等。全书以Quartus Ⅱ、Synplify Pro软件为平台,以Verilog—1995和Verilog—2001语言标准为依据,以可综合的设计为重,通过大量经过验证的数字设计实例,系统阐述数字系统设计的方法与技术,由浅深地介绍Verilog工程发的知识与技能。 本书的特是:着眼于实用,紧密联系教学实际,实例丰富。全书深浅出,概念清晰,语言流畅。可作为电子、通信、微电子、信息、电路与系统、通信与信息系统及测控技术与仪器等专业本科生和研究生的教学用书,也可供从事电路设计和系统发的工程技术人员阅读参考。 本书配有教学课件,可从华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)免费下载。
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版权

作者

前言

第3版前言

第1章 EDA技术概述

1.1 EDA技术及其发展

1.2 Top-down设计与IP核复用

1.2.1 Top-down设计

1.2.2 Bottom-up设计

1.2.3 IP复用技术与SoC

1.3 数字设计的流程

1.3.1 设计输入

1.3.2 综合

1.3.3 布局布线

1.3.4 仿真

1.3.5 编程配置

1.4 常用的EDA软件工具

1.5 EDA技术的发展趋势

习题 1

第2章 FPGA/CPLD器件

2.1 PLD器件概述

2.1.1 PLD器件的发展历程

2.1.2 PLD器件的分类

2.2 PLD的基本原理与结构

2.2.1 PLD器件的基本结构

2.2.2 PLD电路的表示方法

2.3 低密度PLD的原理与结构

2.4 CPLD的原理与结构

2.4.1 宏单元结构

2.4.2 典型CPLD的结构

2.5 FPGA的原理与结构

2.5.1 查找表结构

2.5.2 典型FPGA的结构

2.6 FPGA/CPLD的编程元件

2.7 边界扫描测试技术

2.8 FPGA/CPLD的编程与配置

2.8.1 在系统可编程

2.8.2 CPLD器件的编程

2.8.3 FPGA器件的配置

2.9 FPGA/CPLD器件概述

2.10 FPGA/CPLD的发展趋势

习题2

第3章 Quartus Ⅱ集成开发工具

3.1 Quartus Ⅱ原理图设计

3.1.1 半加器原理图设计输入

3.1.2 编译与仿真

3.1.3 1位全加器编译与仿真

3.2 Quartus Ⅱ的优化设置

3.2.1 分析与综合设置

3.2.2 优化布局布线

3.2.3 设计可靠性检查

3.3 Quartus Ⅱ的时序分析

3.3.1 时序设置与分析

3.3.2 时序逼近

3.4 基于宏功能模块的设计

3.4.1 乘法器模块

3.4.2 除法器模块

3.4.3 计数器模块

3.4.4 常数模块

3.4.5 锁相环模块

3.4.6 存储器模块

3.4.7 其他模块

习题3

第4章 Verilog设计初步

4.1 Verilog简介

4.2 Verilog模块的结构

4.3 Verilog基本组合电路设计

4.3.1 用Verilog设计基本组合电路

4.3.2 用Verilog设计加法器

4.4 Verilog基本时序电路设计

4.4.1 用Verilog设计触发器

4.4.2 用Verilog设计计数器

4.5 Synplify Pro综合器

4.6 Synplify综合器

习题4

第5章 Verilog语法与要素

5.1 Verilog语言要素

5.2 常量

5.2.1 整数(Integer)

5.2.2 实数(Real)

5.2.3 字符串(Strings)

5.3 数据类型

5.3.1 net型

5.3.2 variable型

5.4 参数

5.5 向量

5.6 运算符

习题5

第6章 Verilog行为语句

6.1 过程语句

6.1.1 always过程语句

6.1.2 initial过程语句

6.2 块语句

6.2.1 串行块begin-end

6.2.2 并行块fork-join

6.3 赋值语句

6.3.1 持续赋值与过程赋值

6.3.2 阻塞赋值与非阻塞赋值

6.4 条件语句

6.4.1 if-else语句

6.4.2 case语句

6.5 循环语句

6.5.1 for语句

6.5.2 repeat、while、forever语句

6.6 编译指示语句

6.7 任务与函数

6.7.1 任务(task)

6.7.2 函数(function)

6.8 顺序执行与并发执行

习题6

第7章 Verilog设计的层次与风格

7.1 Verilog设计的层次

7.2 门级结构描述

7.2.1 Verilog HDL内置门元件

7.2.2 门级结构描述

7.3 行为描述

7.4 数据流描述

7.5 不同描述风格的设计

7.5.1 半加器设计

7.5.2 1位全加器设计

7.5.3 4位加法器设计

7.6 多层次结构电路的设计

7.7 基本组合电路设计

7.7.1 门电路

7.7.2 编译码器

7.7.3 其他组合电路

7.8 基本时序电路设计

7.8.1 触发器

7.8.2 锁存器与寄存器

7.8.3 计数器与串并转换器

7.8.4 简易微处理器

7.9 三态逻辑设计

7.10 RAM存储器设计

7.11 FIFO缓存器设计

7.11.1 用参数化模块库定制FIFO

7.11.2 用Verilog描述FIFO

习题7

第8章 Verilog有限状态机设计

8.1 有限状态机

8.2 有限状态机的Verilog描述

8.2.1 用三个过程进行描述

8.2.2 用两个过程描述

8.2.3 单过程描述方式

8.3 状态编码

8.3.1 常用的编码方式

8.3.2 状态编码的定义

8.4 有限状态机设计要点

8.4.1 复位和起始状态的选择

8.4.2 多余状态的处理

8.5 用状态机设计流水灯

8.6 状态机A/D采样控制电路

习题8

第9章 Verilog设计进阶

9.1 加法器设计

9.1.1 级连加法器

9.1.2 数据流描述的加法器

9.1.3 超前进位加法器

9.1.4 流水线加法器

9.2 乘法器设计

9.2.1 并行乘法器

9.2.2 移位相加乘法器

9.2.3 加法树乘法器

9.2.4 查找表乘法器

9.3 乘累加器

9.4 奇数分频与小数分频

9.4.1 奇数分频

9.4.2 半整数分频与小数分频

9.5 数字跑表

9.6 实用多功能数字钟

9.7 字符液晶显示控制

9.7.1 字符液晶H1602B

9.7.2 用状态机实现字符显示控制

9.8 VGA图像的显示与控制

9.8.1 DE2-70的VGA显示电路

9.8.2 VGA图像显示原理与时序

9.8.3 VGA图像显示与控制的实现

9.9 点阵式液晶显示控制

9.10 乐曲演奏电路

9.11 异步串行接口(UART)设计

9.11.1 UART传输协议

9.11.2 UART接口设计

习题9

第10章 Verilog设计的优化

10.1 设计的可综合性

10.2 流水线设计技术

10.3 资源共享

10.4 过程

10.5 阻塞赋值与非阻塞赋值

10.6 FPGA设计中毛刺的消除

习题10

第11章 Verilog仿真与验证

11.1 系统任务与系统函数

11.2 用户自定义元件

11.2.1 组合电路UDP元件

11.2.2 时序逻辑UDP元件

11.3 延时模型的表示

11.3.1 时间标尺定义`timescale

11.3.2 延时的表示与延时说明块

11.4 测试平台

11.5 ModelSim仿真实例

11.5.1 图形界面仿真方式

11.5.2 命令行仿真方式

11.6 数字电路的仿真

11.6.1 组合电路的仿真

11.6.2 时序电路的仿真

习题11

第12章 Verilog语言的发展

12.1 Verilog—2001语法结构

12.1.1 语法结构的扩展与增强

12.1.2 设计管理

12.1.3 系统任务和系统函数的扩展

12.1.4 VCD文件的扩展

12.2 Verilog—2002语法结构

12.2.1 硬件单元建模

12.2.2 属性

12.2.3 编程语言接口

习题12

第13章 通信与信号处理设计实例

13.1 m序列发生器

13.1.1 m序列的原理与性质

13.1.2 m序列产生器设计

13.2 Gold码

13.2.1 Gold码的原理与性质

13.2.2 Gold码产生器设计

13.3 CRC校验码

13.4 FSK解调

13.5 数字过零检测与等精度频率测量

13.5.1 数字过零检测法

13.5.2 等精度频率测量

13.6 QPSK调制器的FPGA实现

13.7 FIR数字滤波器

13.8 FPGA信号处理基础及浮点计算实例

13.8.1 定点数的表示法

13.8.2 浮点数的表示法

13.8.3 定点数到浮点数的格式转换

13.8.4 浮点数乘法

13.8.5 浮点数加法

13.8.6 浮点数除法

习题13

附录A Verilog HDL(IEEE Std 1364—1995)关键字

附录B Verilog HDL(IEEE Std 1364—2001)关键字

附录C DE2系统介绍

附录D DE2—70系统介绍

附录E 有关术语与缩略语

参考文献

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