CPLD/FPGA的开发与应用PDF电子书下载

第一章　绪论 1

第一节　EDA技术概述 1

一、EDA与电子系统设计 1

二、EDA技术的发展简史 2

第二节　EDA技术的含义 4

第三节　EDA技术的主要内容 4

一、大规模可编程逻辑器件 5

二、硬件描述语言 5

三、软件开发工具 6

四、实验开发系统 8

第四节　EDA的工程设计流程 8

一、FPGA/CPLD的工程设计流程 8

二、ASIC工程设计流程 11

第五节　EDA技术的应用形式 14

第六节　EDA技术的应用展望 14

一、EDA技术将广泛应用于高校电类专业的实践教学工作中 14

二、EDA技术将广泛应用于科研工作和新产品的开发中 15

三、EDA技术将广泛应用于专用集成电路的开发 15

四、EDA技术将广泛应用于传统机电设备的升级换代和技术改造 15

本章小结 15

思考题和习题 15

第二章　大规模可编程逻辑器件 17

第一节　可编程逻辑器件概述 17

一、PLD的发展进程 17

二、PLD的种类及分类方法 19

第二节　简单PLD原理 20

一、电路符号表示 20

二、PROM 21

三、PLA 23

四、PAL 24

五、GAL 25

第三节　CPLD和FPGA的基本结构 29

一、CPLD的基本结构 29

二、FPGA的基本结构 38

第四节　FPGA/CPLD的测试技术 45

一、内部逻辑测试 45

二、JTAG边界测试技术 45

第五节　CPLD和FPGA的编程与配置 47

一、CPLD和FPGA的下载接口 47

二、CPLD器件的下载接口及其连接 48

三、FPGA器件的配置模式 48

四、使用配置器件配置FPGA器件 49

第六节　FPGA/CPLD产品概述及开发应用选择 50

一、常用CPLD/FPGA简介 50

二、常用CPLD/FPGA标识的含义 54

三、开发应用选择方法 56

本章小结 57

思考题和习题 57

第三章　VHDL硬件描述语言 58

第一节　概述 58

第二节　VHDL程序基本结构 59

一、实体（Entity）说明 60

二、结构体（Architecture） 61

三、库（Library） 62

第三节　VHDL语言的基本数据类型和操作符 63

一、数据对象及其分类 63

二、数据类型 64

三、运算操作符 65

第四节　VHDL结构体的描述方式 69

一、顺序描述语句 69

二、并行描述语句 78

本章小结 85

思考题和习题 85

第四章 常用数字逻辑电路的设计 86

第一节　组合逻辑电路设计 86

一、门电路 86

二、编码器 88

三、译码器 89

四、加法器 90

五、选择器 90

六、三态门 91

七、三态单向总线 92

第二节　时序逻辑电路设计 93

一、时钟信号 93

二、复位信号 95

三、D触发器 96

四、JK触发器 98

五、计数器 100

六、寄存器 104

七、移位寄存器 106

八、堆栈 107

第三节　状态机及其VHDL设计 108

一、状态机的基本结构和功能 108

二、一般状态机的VHDL设计 110

三、摩尔状态机的VHDL设计 114

四、米利状态机的VHDL设计 115

本章小结 117

思考题和习题 117

第五章　EDA工具软件QuartusⅡ的应用 118

第一节　QuartusⅡ概述 118

第二节　十进制计数器实现流程 119

一、建立工作库文件夹和编辑设计文件 119

二、创建工程 120

三、编译前设置 123

四、全程编译 124

五、时序仿真 126

六、应用RTL电路图观察器 129

第三节　引脚设置和下载 130

一、引脚锁定 130

二、配置文件下载 132

三、编程配置器件 132

第四节　图形设计方法 134

一、设计初步 134

二、应用宏模块的原理图设计 136

第五节　LPM参数化宏模块应用 141

一、宏功能块概述 141

二、LPM模块应用实例 143

本章小结 151

思考题和习题 151

第六章　CPLD/FPGA在数字系统设计中的应用 152

第一节　多路彩灯控制器的设计与分析 152

一、系统设计要求 152

二、系统设计方案 152

三、主要VHDL源程序 152

四、系统仿真／硬件验证 155

第二节　微波炉控制器的设计与分析 156

一、系统设计要求 156

二、系统设计方案 157

三、主要VHDL源程序 160

四、系统仿真／硬件验证 166

五、设计技巧分析 167

六、系统扩展思路 167

第三节　电梯控制器的设计与分析 168

一、系统设计要求 168

二、系统设计方案 168

三、主要VHDL源程序 169

四、系统仿真／硬件验证 176

五、设计技巧分析 176

六、系统扩展思路 178

第四节　DDS设计 178

一、系统设计要求 178

二、系统设计方案 178

三、主要VHDL源程序 180

四、系统仿真／硬件验证 183

本章小结 183

第七章　CPLD/FPGA在微机系统领域中的应用 184

第一节　MCS—51单片机与CPLD/FPGA接口逻辑设计 184

一、总线方式 184

二、独立方式 186

三、单片机与FAPGA/CPLD接口电路的VHDL设计 186

第二节　VGA显示器彩条信号发生器 189

一、VGA显示器的基本原理 189

二、VHDL程序 190

三、实现结果 192

第三节　可编程8255并行I/O接口芯片设计 192

一、8255A芯片外部接口 192

二、8255A芯片内部结构 193

三、8255A控制字及工作方式 195

四、8255A的VHDL源程序 196

第四节　PCI扩展总线桥的设计 199

一、PCI总线概述 199

二、PCI总线操作 203

三、基于Altera公司的FLEX10K系列FPGA实现的PCI接口设计 207

本章小结 224

思考题和习题 224

第八章　CPLD/FPGA在DSP领域的应用 225

第一节　快速加法器的设计 225

一、串联加法器与并行加法器 225

二、流水线结构加法器 226

三、8位＋8位4级流水线加法器VHDL程序 228

四、仿真波形 230

第二节　快速乘法器的设计 231

一、硬件乘法器的基本原理 231

二、一种实用的硬件乘法器 233

三、VHDL程序 233

四、仿真波形 239

第三节 图像解码中IDCT变换的实现 239

一、DCT/IDCT的基本原理 239

二、二维IDCT的FPGA实现 240

三、VHDL程序 243

四、实现结果 266

本章小结 266

思考题和习题 266