基于Xilinx ISE的FPGA/CPLD设计与应用PDF电子书下载

第1章 聚焦Xilinx ISE 1

1.1　Xilinx公司及其产品介绍 1

1.1.1　Xilinx公司简介 1

1.1.2　几种CPLD系列芯片的特点 2

1.1.3　CoolRunner系列的高级特性 3

1.1.4　主流FPGA产品 8

1.2　FPGA/CPLD基本结构与实现原理 10

1.2.1　FPGA基本结构与实现原理 10

1.2.2　CPLD基本结构与实现原理 12

1.2.3　FPGA/CPLD性能特点差异 14

1.3　系统设计语言——VHDL基本概念与程序结构 15

1.3.1　概述 15

1.3.2　VHDL程序基本结构 16

1.4　HDL编码风格及规则 22

1.4.1　编码风格 22

1.4.2　HDL编码指导 26

1.5　ISE基本操作 28

1.5.1　ISE的获取 28

1.5.2　ISE的实现功能 29

1.5.3　ISE软件运行硬件环境及安装 30

1.5.4　ISE运行及主界面简介 34

1.6　本章小结 37

1.7　思考与练习 37

第2章　基于VHDL语言的设计输入 38

2.1　新建工程 38

2.2　手动新建源代码 44

2.3　利用语言模板创建源代码 46

2.4　本章小结 49

2.5　思考与练习 49

第3章　设计仿真 50

3.1　仿真基本概念 50

3.1.1　仿真类型 50

3.1.2　仿真的步骤 51

3.2　创建测试基准波形文件 56

3.3　使用Modelsim进行仿真 62

3.3.1　ModelSim仿真窗口综述 63

3.3.2　在ISE集成环境中进行功能仿真 68

3.3.3　利用ModelSim进行时序仿真 71

3.4　本章小结 73

3.5　思考与练习 73

第4章　基于原理图与状态机的输入 74

4.1　原理图设计概述 74

4.1.1　顶层原理图设计方法 77

4.1.2　底层原理图设计方式 77

4.2　利用原理图的设计方法 79

4.2.1 自顶向下的原理图设计方法 79

4.2.2 自底向上的原理图设计方法 80

4.3　实例化计数器 80

4.3.1　例化VHDL模块 80

4.3.2　进行原理图连线 84

4.3.3　给连线添加网络名 84

4.3.4　给总线添加网络名 86

4.3.5　添加I/O引脚标记 87

4.4　状态机输入工具——StateCAD 89

4.4.1　StateCAD简介 89

4.4.2　StateCAD用户界面 89

4..4.3　使用StateCAD设计状态机 94

4.5　本章小结 106

4.6　思考与练习 106

第5章　综合与设计实现 107

5.1　XST概述 107

5.1.1　XST属性描述及设置方法 108

5.1.2　XST操作流程 112

5.2　设计实现 115

5.2.1　CPLD的设计实现 115

5.2.2　FPGA的设计实现 118

5.3　约束 120

5.3.1　创建UCF文件 120

5.3.2　UCF文件的语法说明 122

5.3.3　引脚和区域约束语法 123

5.3.4　PACE 125

5.4　IP Core简介 132

5.4.1　Xilinx IP Core基本操作 132

5.4.2　DDS模块IP Core的调用实例 136

5.5　本章小结 139

5.6　思考与练习 139

第6章 功耗分析与FPGA/CPLD配置 140

6.1　功耗评估工具——XPower 140

6.1.1　概述 140

6.1.2　XPowei操作界面 141

6.1.3　功耗分析 144

6.2　基于ISE的硬件编程 150

6.2.1　iMPACT的用户界面 151

6.2.2　利用iMPACT进行程序下载 154

6.3　本章小结 157

6.4　思考与练习 158

第7章　应用实例 159

7.1　VHDL数字逻辑电路设计试验 159

7.2　实例一：模可变16位加法计数器 159

7.3　实例二：多倍次分频器 170

7.4　实例三：奇偶校验 181

7.5　实例四：数字频率计VHDL程序与仿真 192

7.6　实例五：UART VHDL程序与仿真 199

7.7　实例六：电子时钟VHDL程序与仿真 221

7.8　本章小结 234

7.9　思考与练习 235

参考文献 236