书名:数字系统设计与PLD套用(第二版)

ISBN:712100428

作者:蒋璇/臧春华

出版社:电子工业出版社

定价:32

页数:377

出版日期:2005-1-1

版次: 1

开本:16

包装:平装

本书是“数字电路与逻辑设计”专业基础课后续必修或选修课程的教材，主要阐述数字系统设计方法和PLD套用技术，目的是引导学生和读者从功能电路设计转向系统设计3由传统的通用积体电路的套用转向可程式逻辑器件的套用；从硬体设计转向硬体软体高度渗透的设计，从而拓宽数位技术知识面和设计能力。

现今VLSI技术发展迅速，採用专用积体电路ASIC实现系统已成趋势。作为ASIC的一个重要分支——PLD，它在数字系统研製阶段或小批量生产中有着设计灵活、修改快捷、使用方便、研製周期短和成本较低等优越性，是一种有现实意义的系统设计途径。大部分高等院校均把H刀纳入相关课程的教学计画，为此探讨较好的设计方法和套用技术有其必要性和实用性。对于广大正在探讨和套用PLD的电子设计人员和其他科技工作者也有很好的参考价值。

随着PLD技术的进展和软体开发系统的日益完善，设计人员的主要任务已成为：如何把由文字说明的系统功能转换为逻辑描述(即算法)，进而採用一定的描述工具(算法流程图、VHDL语言等)建立系统描述模型，并选择适当的PLD器件、採用相应的软体开发系统来实现待设计系统。本书正是致力于上述内容的讨论，力求提高读者的系统逻辑设计和工程设计能力。

第1章 数字系统设计方法

1.1 绪言

1.1.1 数字系统的基本概念

1.1.2 数字系统的基本模型

1.1.3 数字系统的基本结构

1.2 数字系统设计的一般步骤

1.2.1 引例

1.2.2 数字系统设计的基本步骤

1.2.3 多级系统及其结构

1.3 数字系统设计方法论

1.3.1 自上而下的设计方法

1.3.2 自下而上的设计方法

1.3.3 自关键部件开始设计

1.3.4 系统信息流驱动设计

1.4 数字系统的描述方法之一——算法流程图

1.4.1 算法流程图的符号与规则

1.4.2 设计举例

习题1

第2章 数字系统的算法设计和硬体实现

2.1 算法设计

2.1.1 算法设计综述

2.1.2 跟蹤法

2.1.3 归纳法

2.1.4 划分法

2.1.5 解析法

2.1.6 综合法

2.2 算法结构

2.2.1 顺序算法结构

2.2.2 并行算法结构

2.2.3 流水线操作算法结构

2.3 系统硬体实现概述

2.4 数据处理单元的设计

2.4.1 器件选择

2.4.2 数据处理单元设计的基本步骤

2.4.3 数据处理单元设计实例

2.5 控制单元的设计

2.5.1 系统控制方式

2.5.2 控制器的基本结构和系统同步

2.5.3 算法状态机图(ASM固)

2.5.4 控制器的硬体逻辑设计方法

习题2

第3章 硬体描述语言WDL

3.1 概述

3.2 VHDL基本结构

3.2.1 实体说明

3.2.2 结构体

3.3 数据对象、类型及运算符

3.3.1 对象类别与定义

3.3.2 数据类型

3.3.3 常数的表示

3.3.4 运算符

3.4 顺序语句

3.4.1 变数与信号赋值语句

3.4.2 IF语句

3.4.3 CASE语句

3.4.4 LOOP语句

3.5 并行语句

3.5.1 并行信号赋值语句

3.5.2 进程语句

3.5.3 断言语句

3.5.4 生成语句

3.6 子程式

3.6.1 函式定义与引用

3.6.2 过程定义与引用

3.6.3 子程式重载

3.7 程式包与设计库

3.7.1 程式包

3.7.2 设计库

3.8 元件配置

3.8.1 体内配置指定

3.8.2 体外配置说明

3.8.3 直接例化

3.8.4 顶层元件配置

3.9 VHDL描述实例

3.9.1 组合逻辑电路描述

3.9.2 时序逻辑电路描述

3.9.3 状态机的描述

3.9.4 多谐振荡器的描述

习题3

第4章 可程式逻辑器件PLD原理和套用

4.1 PLD概述

4.2 简单PLD原理

4.2.1 PLD的基本组成

4.2.2 PLD的编程

4.2.3 阵列结构

4.2.4 PLD中阵列的表示方法

4.3 SPLD组成和套用

4.3.1 唯读存储器ROM

4.3.2 可程式逻辑阵列PLA

4.3.3 可程式阵列逻辑PAL

4.3.4 通用阵列逻辑GAL

4.3.5 输出逻辑宏单元OLMC

4.3.6 OLMC的输出结构

4.3.7 GAL套用举例

4.4 採用SPLD设计数字系统

4.4.1 採用SPLD实现系统的步骤

4.4.2 设计举例

4.4.3 採用SPLD设计系统的讨论

习题4

第5章 高密度PLD及其套用

5.1 HDPLD概述

5.1.1 HDPLD的分类

5.1.2 典型HDPLD器件系列

5.2 HDPLD组成

5.2.1 阵列扩展型HDPLD

5.2.2 单元型CPLD

5.2.3 现场可程式门阵列FPGA

5.2.4 多路开关型FPGA

5.3 HDPLD编程技术

5.3.1 isp编程技术(in-system programmablity)

5.3.2 icr编程技术(in-circuit reconfiguration)

5.3.3 反熔丝(Antifuse)编程技术

5.4 HDPLD软体开发系统综述

5.4.1 软体开发系统的基本工作流程

5.4.2 软体开发系统的库函式

习题5

第6章 採用HDPLD设计数字系统实例

6.1 高速并行乘法器的设计

6.1.1 算法设计和结构选择

6.1.2 器件选择

6.1.3 设计输入

6.1.4 晶片引脚定义

6.1.5 逻辑仿真

6.1.6 目标档案产生和器件下载

6.2 十字路口交通管理器的设计

6.2.1 交通管理器的功能

6.2.2 系统算法设计

6.2.3 设计输入

6.3 FIFO(先进先出堆叠)的设计

6.3.1 FIFO的功能

6.3.2 算法设计和逻辑框图

6.3.3 数据处理单元和控制器的设计

6.3.4 设计输入

6.4 九九乘法表系统的设计

6.4.1 系统功能和技术指标

6.4.2 算法设计

6.4.3 数据处理单元的实现

6.4.4 设计输入

6.4.5 系统的功能仿真

6.5 数据採集和反馈控制系统的设计

6.5.1 系统设计要求

6.5.2 设计输入

6.6 血有限冲激回响滤波器的设计

6.6.1 FIR结构简介

6.6.2 设计方案和算法结构

6.6.3 模组组成

6.6.4 FIR滤波器的扩展套用

6.6.5 设计输入

6.6.6 设计验证

6.7 可程式脉冲延时系统的设计

6.7.1 系统功能和技术指标

6.7.2 系统设计计算

6.7.3 设计输入和实现

习题6

第7章 全定製积体电路设计技术简介

7.1 积体电路製造工艺与全定製电路设计

7.1.1 积体电路製造工艺简介

7.1.2 全定製电路设计过程

7.1.3 深亚微米电路设计

7.2 全定製积体电路设计的皿A技术

7.2.1 设计输入

7.2.2 设计综合

7.2.3 设计验证

7.2.4 版图编辑

7.2.5 版图验证附录

附录A HDPLD典型器件介绍

A1 器件封装型式说明

A2 LATTICE公司典型器件(阵列扩展型CPLD，isp编程技术)

A3 ALTERA公司典型器件(单元型CPLD，FPGA，icr编程技术)

A4 XILINX公司典型产品(单元型FPGA、CPLD，icr编程技术或isP编程技术)

A5 Actel公司典型器件(多路开关型FPGA反熔丝编程技术)

附录B 典型软体开发系统MAX+PLUS II简介

B1 概述

B2 MAX+PLUS II的设计过程

B3 逻辑设计的输入方法

以设计项目的编译

B5 设计项目的模拟仿真

B6 定时分折

B7 器件编程

参考文献