《数字集成电路设计实验教程》PDF下载

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  • 作  者:王忆文,杜涛,谢小东等编著
  • 出 版 社:北京:科学出版社
  • 出版年份:2015
  • ISBN:9787030442697
  • 页数:231 页
图书介绍:本书以数字集成电路设计的实验为主,以基础知识为辅,适合不同大专院校的师生使用。教材为“电子信息材料与器件国家级实验教学示范中心”系列教材之一,隶属于微电子相关专业的知识体系,既可以和其他教材配套使用,也可以独立成篇。该教材主要包括“基础知识”、“软件介绍”、“基础实验”和“综合实验”四个部分,其中第一部分为“基础知识”,重点介绍了数字集成电路所采用的TOP-DOWN的设计流程,并分别从FPGA和ASIC两个方面对数字集成电路的设计方法进行了讲解,为整个教材提供基本的基础知识支撑;教程的第二部分为“软件介绍”,着重对本实验中所用到的几款EDA软件的使用方法和流程进行介绍,为进一步的实验提供指导;第三部分为“基础性实验”,分别就基本门电路、触发器、组合电路和时序电路安排若干的实验内容,为进一步的综合性实验打下基础;第四部分为“综合性实验”

第1章 数字集成电路的设计流程 1

第2章 EDA软件使用指南 6

2.1 仿真软件——ModelSim 6

2.1.1 基于ModelSim的仿真流程 6

2.1.2 仿真设计 7

2.2 FPGA开发软件——ISE 12

2.2.1 启动ISE软件 12

2.2.2 创建项目工程 13

2.2.3 添加设计的约束文件 15

2.2.4 逻辑综合 17

2.2.5 FPGA设计实现 19

2.2.6 编程下载FPGA 20

2.3 调试利器——ChipScope Pro 28

2.3.1 ChipScope Pro工作原理 28

2.3.2 ChipScope Pro开发实例 28

2.4 逻辑综合软件——Design Compiler 38

2.4.1 启动DesignCompiler综合器 39

2.4.2 逻辑单元库加载 40

2.4.3 用户设计源文件的加载与分析 41

2.4.4 顶层设计文件设置 44

2.4.5 时序约束 45

2.4.6 综合及优化 46

2.4.7 综合结果导出 48

2.5 后端设计软件——Astro 50

2.5.1 数据准备(data preparation) 51

2.5.2 设计建立(design setup) 52

2.5.3 布局规划(floorplan) 57

2.5.4 时序设置(timing setup) 63

2.5.5 布局(placement) 67

2.5.6 时钟树综合(clock tree synthesis) 72

2.5.7 布线 75

2.5.8 可制造性设计(design for manufacturing) 82

2.5.9 数据导出(data export) 88

第3章 基础性实验 94

3.1 基本逻辑门电路实验 94

3.1.1 实验目的 94

3.1.2 实验原理 94

3.1.3 实验工具 94

3.1.4 实验步骤 95

3.1.5 VHDL参考源代码 95

3.2 分频器实验 96

3.2.1 实验目的 96

3.2.2 实验原理 96

3.2.3 实验工具 97

3.2.4 实验步骤 97

3.2.5 VHDL参考源代码 97

3.3 状态机控制流水灯实验 99

3.3.1 实验目的 99

3.3.2 实验原理 99

3.3.3 实验工具 99

3.3.4 实验步骤 99

3.3.5 VHDL参考源代码 100

3.4 按键防抖电路实验 103

3.4.1 实验目的 103

3.4.2 实验原理 104

3.4.3 实验工具 105

3.4.4 实验步骤 105

3.4.5 VHDL参考源代码 106

3.5 数码管扫描显示电路实验 107

3.5.1 实验目的 107

3.5.2 实验原理 108

3.5.3 实验工具 109

3.5.4 实验步骤 109

3.5.5 VHDL参考源代码 109

第4章 综合性实验 113

4.1 乐曲演奏电路实验 113

4.1.1 实验目的 113

4.1.2 实验原理 113

4.1.3 实验工具 116

4.1.4 实验步骤 117

4.1.5 VHDL参考源代码 122

4.2 数字时钟电路实验 126

4.2.1 实验目的 126

4.2.2 实验原理 126

4.2.3 实验工具 127

4.2.4 实验步骤 127

4.2.5 VHDL参考源代码 128

4.3 交通信号灯实验 145

4.3.1 实验目的 145

4.3.2 实验原理 145

4.3.3 实验工具 146

4.3.4 实验步骤 146

4.3.5 VHDL参考源代码 146

4.4 基于I2C接口的存储器读写访问综合实验 153

4.4.1 实验目的 153

4.4.2 实验原理 153

4.4.3 实验工具 158

4.4.4 实验步骤 158

4.4.5 VHDL参考源代码 158

4.5 VGA综合实验 188

4.5.1 实验目的 188

4.5.2 实验原理 188

4.5.3 实验工具 192

4.5.4 实验步骤 192

4.5.5 VHDL参考源代码 192

4.6 MIPS综合实验 196

4.6.1 实验目的 196

4.6.2 实验原理 196

4.6.3 实验工具 212

4.6.4 实验步骤 212

4.6.5 VHDL参考代码 212

主要参考文献 231