大规模可编程逻辑器件与数字系统设计PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1．1 引言 1

1．2 可编程逻辑器件及EDA技术的发展史 2

习题 5

第二章 可编程逻辑器件基础 7

2．1 可编程逻辑器件的分类 7

2．1．1 可编程逻辑器件的集成度分类 7

2．1．2 可编程逻辑器件的其它分类方法 10

2．2 PLD类器件的基本结构 11

2．2．1 与或阵列 11

2．2．2 宏单元 13

2．3 FPGA的基本结构 15

2．3．1 查找表型FPGA的结构 15

2．3．2 多路开关型FPGA的结构 16

2．3．3 多级与非门型FPGA的结构 17

2．4 可编程元件 18

2．4．1 熔丝开关和反熔丝开关 18

2．4．2 浮栅编程技术 19

2．4．3 SRAM配置存储器 20

2．5 先进的可编程逻辑器件的编程和测试技术 20

2．5．1 在系统可编程技术 20

2．5．2 边界扫描测试技术 22

习题 23

第三章 Lattice公司的ispLSI系列器件 24

3．1 ispLSI系统器件概述 24

3．1．1 ispLSI系列器件的介绍 24

3．1．2 ispLSI系列器件的主要技术特性 25

3．2 ispLSI器件的结构原理 27

3．2．1 ispLSI 1000/1000E系列器件 27

3．2．2 ispLSI 2000系列器件 33

3．2．3 ispLSI 3000系列器件 36

3．2．4 ispLSI 6000系列器件 39

3．3 ispLSI 1016芯片介绍 42

3．3．1 ispLSI 1016的结构和特点 42

3．3．2 ispLSI 1016的主要性能指标和封装 43

3．3．3 功耗和时延模型 47

3．4 isp器件的编程 48

3．4．1 器件编程元件的物理布局 48

3．4．2 ISP编程接口 50

3．4．3 多个ISP器件编程的配置方式 51

3．4．4 ISP状态机 53

3．4．5 编程的定时关系 54

习题 56

第四章 Xilinx公司的FPGA 57

4．1 Xilinx公司的FPGA简介 57

4．2 FPGA的结构原理 59

4．2．1 XC2000系列的LCA结构 59

4．2．2 XC3000系列的LCA结构 62

4．2．3 XC4000系列的LCA结构 64

4．2．4 内部晶体振荡器 70

4．3 FPGA的配置 70

4．3．1 工作模式 71

4．3．2 配置流程 74

4．4 FPGA的主要性能参数 74

4．4．1 Xilinx的FPGA的产品型号命名及意义 75

4．4．2 FPGA的性能参数 77

4．4．3 FPGA的封装形式及管脚说明 78

习题 80

第五章 器件设计 81

5．1 概述 81

5．1．1 大规模可编程逻辑器件的设计流程 81

5．1．2 设计软件介绍 83

5．2 Synario设计环境和基本操作 84

5．2．1 Synario软件环境 85

5．2．2 基本命令 87

5．2．3 设计流程 92

5．3 设计输入、设计实现和设计仿真 94

5．3．1 创建一个新的项目 94

5．3．2 输入电路图 94

5．3．3 输入ABEL文件 96

5．3．4 建立顶层设计文件 96

5．3．5 编译和设计实现 98

5．3．6 仿真设计 99

5．4 编程软件的使用方法 102

习题 104

第六章 ABEL硬件描述语言 105

6．1 ABEL语言元素 105

6．1．1 字符和数 105

6．1．2 运算符、表达式与方程 107

6．1．3 其它元素 109

6．2 语言结构 112

6．2．1 基本结构 112

6．2．2 模块语句和标题语句 112

6．2．3 DECLARATIONS定义段 113

6．2．4 逻辑描述 117

6．2．5 TEST VECTORS测试向量表 121

6．3 DIRECTIVES指示字 122

习题 126

第七章 数字系统设计方法 127

7．1 设计方法基础 127

7．1．1 数字系统设计流程 127

7．1．2 基本方法 128

7．1．3 设计准则 131

7．2 组合逻辑电路设计 133

7．2．1 编码器及译码器 134

7．2．2 多路数据选择器/多路分配器 136

7．2．3 比较器 138

7．2．4 加法器 139

7．3 寄存器逻辑电路设计 140

7．3．1 基本触发器和寄存器 140

7．3．2 计数器 141

7．3．3 移位寄存器 143

7．4 状态机设计 143

7．4．1 状态机的基本结构和功能 143

7．4．2 状态机的表示方法 144

7．4．3 状态机设计 146

7．5 输入/输出接口电路 150

7．6 测试向量 152

7．6．1 测度向量 152

7．6．2 编写测试向量的技巧 153

7．7 数字系统设计示例：数字跑表 154

7．7．1 系统设计和功能分割 154

7．7．2 模块设计 156

7．7．3 设计实现 161

习题 162

思考题 163

第八章 大规模可编程逻辑器件的应用 164

8．1 CPLD和FPGA在微机系统中的应用 164

8．1．1 地址译码器 164

8．1．2 总线仲裁器 165

8．1．3 DRAM控制器 167

8．1．4 多功能模块 173

8．2 大规模可编程器件在通信领域内的应用 175

8．2．1 高速数字鉴相器 176

8．2．2 高速数字相关器 176

8．2．3 利用ISP器件实现可编程PCM采编器 178

8．3 在数字信号处理技术（DSP）领域中的应用 180

8．3．1 快速加法器设计 181

8．3．2 快速乘法器设计 182

8．3．3 FIR有限冲击响应滤波器 184

习题 186

思考题 186

第九章 数字电路和数字系统实验 187

9．1 实验一 基本门电路实验 187

9．2 实验二 3/8译码器实验 189

9．3 实验三 BCD/七段显示译码器实验 190

9．4 实验四 计数器实验 191

9．5 实验五 模拟74LS160计数器实验 192

9．6 实验六 交通灯控制器 193

9．7 实验七 乒乓球游戏机 194

9．8 实验八 扫描数码显示器 195

9．9 实验九 频率计 196

9．10 实验十 数字钟 197

第十章 综合数字系统设计实验 198

10．1 实验一 地址译码器 198

10．2 实验二 总线仲裁器 198

10．3 实验三 接口电路模块 199

10．4 实验四 16位高速相关器 200

10．5 实验五 PCM采编器 200

10．6 实验六 加法器 201

10．7 实验七 乘法器设计 202

10．8 实验八 FIR有限冲击响应滤波器 202

附录A ISP数字电路/数字系统实验板介绍 204

附录B Synario软件使用技巧 206

附录C GDS器件的开发 207

参考文献 209