可编程器件EDA应用开发技术PDF电子书下载

1.1 可编程器件的发展过程 1

1.1.1 集成电路的发展历史 1

1.1.2 可编程器件的历史和现状 1

第1章 可编程器件与电子设计自动化 1

1.2 EDA技术简介 2

1.2.1 EDA设计的典型流程 2

1.2.2 EDA技术的设计特点 3

1.3 可编程器件概述 4

1.3.1 可编程逻辑器件的分类 4

1.3.2 可编程逻辑器件的结构 5

1.3.3 CPLD与FPGA 7

1.4 先进的编程和测试技术 8

1.4.1 在系统可编程（ISP）技术 8

1.5.2 Xilinx公司的可编程器件产品 9

1.5.3 Lattice公司的可编程器件产品 9

1.5 可编程器件主要生产商及其器件 9

1.5.1 Altera公司的可编程器件产品 9

1.4.2 边界扫描测试技术（BST） 9

第2章 Lattice公司的在系统可编程逻辑器件 11

2.1 在系统可编程逻辑器件概述 11

2.1.1 在系统可编程SPLD系列 12

2.1.2 在系统可编程CPLD器件 13

2.1.3 在系统可编程FPGA器件 14

2.1.4 可编程数字开关及互连器件 17

2.1.5 ISP-PLD的主流产品 18

2.2 ispLSI器件及其结构原理 19

2.2.1 器件概述与技术特性 20

2.2.2 ispLSI器件的结构原理 21

2.2.3 ispLSI1000系列 27

2.2.5 ispLSI8000系列 30

2.2.4 ispLSI5000系列 30

2.3 ispLSI器件在系统编程 32

2.3.1 ispLSI器件的编程接口 32

2.3.2 ispLSI器件的编程结构 34

2.3.3 编程状态机 34

2.3.4 编程连接方式 35

2.4 ispMACH4000系列器件 37

2.4.1 器件概述 37

2.4.2 ispMACH4000体系结构 39

2.4.3 ispMACH4000Z零功耗CPLD器件 43

2.5 LatticeECP/EC系列器件 43

2.5.1 器件概述 44

2.5.2 器件结构 45

2.5.3 核心模块PFU和PFF 46

2.5.4 时钟分布网络 48

2.5.6 可编程I/O单元（PIC） 50

2.5.5 系统存储器（EBR）及其配置 50

2.5.7 LatticeECP的sysDSP块 56

2.6 LatticeXP系列器件 62

2.6.1 器件概述 62

2.6.2 器件的主要特性 63

2.6.3 器件结构及其系统配置 63

2.7 MachXO系列 65

2.7.1 MachXO系列及其主要特征 65

2.7.2 器件结构及其I/O组 66

2.7.3 MachXO与LatticsXP器件比较 69

2.8 ispGDS和ispGDX系列器件 72

2.8.1 ispGDS通用数字开关器件 72

2.8.2 ispGDX通用数字交叉阵列 74

2.8.3 ispGDX系列器件应用 76

3.2.1 VHDL的基本语素 78

3.2 VHDL设计单元 78

第3章 VHDL硬件描述语言 78

3.1 硬件描述语言概述 78

3.2.2 基本结构 81

3.2.3 实体 82

3.2.4 结构体 84

3.2.5 库、包与配置 86

3.3 VHDL数据对象 92

3.3.1 常量 92

3.3.2 变量 92

3.3.3 信号 92

3.4 VHDL基本数据类型 93

3.4.1 数据类型的分类 93

3.4.2 标准数据类型 94

3.4.3 自定义数据类型 96

3.4.4 数据类型的转换方法 99

3.5.2 算术（ARITHMETIC）运算符 101

3.5 VHDL运算符 101

3.5.1 逻辑（LOGICAL）运算符 101

3.5.3 关系（RELATIONAL）运算符 102

3.5.4 并置运算符 103

3.5.5 运算操作符的优先级 104

3.6 并行语句 104

3.6.1 PROCESS进程语句 104

3.6.2 Block块语句 105

3.6.3 SUBPROGRAM子程序 105

3.6.4 ASSERT断言语句 106

3.6.5 SIGNAL ASSIGNMENT并行信号赋值语句 106

3.6.6 GENERIC参数据传递语句 107

3.6.7 COMPONENT通用模块与元件调用语句 107

3.6.8 GENERATE生成语句 107

3.7.2 IF条件语句 108

3.7.1 变量赋值语句 108

3.7 顺序语句 108

3.7.3 CASE条件语句 110

3.7.4 NULL空操作语句 110

3.7.5 LOOP循环语句 111

3.7.6 WAIT等待语句 112

3.7.7 RETURN返回语句 113

第4章 ABEL-HDL硬件描述语言 114

4.1 ABEL-HDL的基本元素与语法规则 114

4.1.1 ABEL-HDL语言元素 114

4.1.2 基本语法规则 120

4.2 ABEL-HDL源文件结构 120

4.2.1 ABEL源文件基本格式 120

4.2.2 ABEL源文件结构层次 120

4.3 ABEL-HDL语言的语句 122

4.3.1 文件头部 122

4.3.2 定义段（DECLARATIONS） 123

4.3.3 逻辑描述段 125

4.3.4 测试矢量段（TEST_VECTORS） 129

4.3.5 结束段 129

4.4 指示字（DIRECTIVES） 130

4.5 ABEL-HDL输出文件结构 133

4.6 ABEL-HDL语言应用举例 133

第5章 ispLEVER开发工具 137

5.1 ISP器件开发概述 137

5.1.1 ISP器件的开发过程 137

5.1.2 开发工具软件简介 138

5.1.3 ispLEVER软件及其主要特征 140

5.2 原理图的输入 141

5.2.1 项目创建与器件选择 141

5.2.2 原理图源文件的添加 144

5.2.3 编辑原理图 144

5.2.4 连线命名与标注 145

5.2.5 引脚属性定义（Attributes） 146

5.2.6 建立元件符号 147

5.3 编译与仿真 147

5.3.1 建立仿真和设计编译 147

5.3.2 功能仿真 149

5.3.3 时序仿真 154

5.4 ABEL语言与原理图的混合输入 154

5.4.1 建立顶层原理图 155

5.4.2 建立底层ABEL-HDL源文件 156

5.4.3 编译ABEL源文件 158

5.4.4 仿真测试 159

5.4.5 器件适配 160

5.4.6 层次化设计方法 161

5.5 约束条件编辑器 161

5.6 ISP器件的编程实现 163

5.7 VHDL和Verilog语言的设计方法 166

5.7.1 VHDL语言的输入 166

5.7.2 Verilog语言的输入 171

5.8 仿真工具ModelSim的使用 174

5.9 ispLEVER的FPGA设计 178

5.9.1 项目创建 179

5.9.2 源文件设计输入 179

5.9.3 编译与仿真 184

5.9.4 设计实现 187

5.10 ispDesign EXPERT开发工具 196

5.10.1 概述 196

5.10.2 器件编程实现 197

5.10.3 MACH器件下载 199

6.1 数字电路系统设计概述 201

6.1.1 设计流程 201

第6章 数字电路系统设计 201

6.1.2 设计方法 203

6.1.3 设计准则 205

6.2 组合逻辑电路设计 205

6.2.1 格雷码／二进制码变换器 205

6.2.2 4位全加器设计 208

6.2.3 求补器 210

6.2.4 乘法器的设计 212

6.2.5 编码器设计 213

6.2.6 译码器设计 215

6.2.7 多路选择器设计 217

6.2.8 总线缓冲器 218

6.3 时序逻辑电路设计 220

6.3.1 循环移位寄存器 220

6.3.2 计数器 221

6.4.1 有限状态机简介 228

6.4 有限状态机 228

6.4.2 编码方式 234

6.4.3 剩余状态码 236

6.5 倍频鉴相器设计 237

6.5.1 倍频鉴相的原理 237

6.5.2 倍频鉴相器设计 238

6.6 交通信号灯控制器设计 241

6.6.1 系统功能设计 241

6.6.2 系统功能模块 242

6.6.3 电路原理图／ABEL-HDL混合输入设计 243

6.6.4 仿真与测试 247

第7章 Lattice公司的在系统可编程模拟器件 250

7.1 可编程模拟器件概述 250

7.2 ispPAC10 251

7.2.1 ispPAC10功能结构 251

7.2.2 ispPAC10性能特点 253

7.2.3 ispPAC10的工作原理 254

7.3 ispPAC20 259

7.3.1 ispPAC20功能结构 259

7.3.2 ispPAC20性能特点 261

7.3.3 ispPAC20的工作原理 262

7.4 ispPAC30 265

7.4.1 ispPAC30功能结构 265

7.4.2 ispPAC30的性能特点 266

7.4.3 ispPAC30的工作原理 267

7.4.4 SPI接口编程模式 269

7.5 ispPAC80与ispPAC81 272

7.5.1 器件功能结构 273

7.5.2 ispPAC80性能指标 274

7.5.3 ispPAC80的工作原理 275

7.6.1 器件概述 279

7.6 可编程电源管理芯片 279

7.6.2 ispPAC-Power1208的结构 280

7.6.3 ispPAC-Power604的结构 280

7.7 在系统可编程时钟发生器 281

第8章 PAC-Designer开发工具 283

8.1 PAC-Designer软件概述 283

8.1.1 软硬件配置要求 283

8.1.2 软件主要功能 283

8.1.3 软件的安装与注册 284

8.1.4 软件设计过程 285

8.2 PAC-Designer软件的使用 286

8.2.1 进入图形设计环境 286

8.2.2 软件用户图形界面 287

8.2.3 原理图设计输入 289

8.2.4 器件参数修改设置 290

8.2.5 软件菜单详解 292

8.3 设计仿真 301

8.2.6 典型电路宏库 301

8.3.1 设置仿真参数 302

8.3.2 执行仿真操作 303

8.4 器件编程 304

8.5 ispPAC30的软件设计 304

8.6 ispPAC80的软件设计 305

8.7 ispPAC-POWER1208的软件设计 308

8.7.1 设计过程 308

8.7.2 时序控制器的设置 310

第9章 模拟电路系统设计 312

9.1 输入输出接口电路 312

9.1.1 ispPAC输入接口电路 312

9.1.2 ispPAC模块缓冲电路 313

9.1.3 单端应用 314

9.1.4 输入共模电压的范围 314

9.2.1 整数增益设置 315

9.2 ispPAC的增益调整 315

9.2.2 分数增益设置 317

9.3 有源滤波器 318

9.3.1 双二阶型函数电路 318

9.3.2 双二阶滤波器的实现 319

9.4 激光二极管温度控制电路 321

9.5 电桥测量电路 322

9.5.1 电桥测量原理 323

9.5.2 温度补偿式测量电桥 323

9.5.3 桥式测量电路的实现 324

9.6 压控振荡器 325

9.6.1 压控振荡器工作原理 325

9.6.2 压控振荡器的实现 326

9.7 ispPAC Power Manager器件的应用 328

9.7.1 电压监控 328

9.7.2 电源控制系统 328