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目录 1

第1章　概述 1

1.1　集成电路概况 1

1.1.1　集成电路发展简史 2

1.1.2　集成电路的分类 5

1.2　集成电路EDA技术 8

1.3　硬件描述语言及数字系统的设计 12

1.3.1　传统的数字系统设计方法 12

1.3.2　利用硬件描述语言的设计方法 13

1.4　可编程逻辑器件的结构与原理 15

1.4.1 PLD的分类 15

1.4.2 PLD的结构和原理 17

习题 22

第2章　VHDL的结构与要素 23

2.1　实体 25

2.1.1　实体语句结构 25

2.1.2　类属说明语句 26

2.1.3　端口说明语句 28

2.2　结构体 29

2.3　库 30

2.3.1　库的用法 30

2.3.2　库的种类 30

2.4　程序包 31

2.5　配置 33

2.6.1　数字型文字 36

2.6 VHDL的文字规则 36

2.6.2　字符和字符串型文字 37

2.6.3　数位串型文字 37

2.6.4　标识符 37

2.6.5　下标名和段名 38

2.7 VHDL的数据类型 39

2.7.1　数据对象 39

2.7.2 VHDL的预定义数据类型 39

2.7.3 IEEE预定义标准逻辑位和矢量 41

2.7.4 自定义数据类型的方法 42

2.7.5　数据类型的转换 43

2.8.1　逻辑操作符 45

2.8 VHDL的操作符 45

2.8.2　关系操作符 46

2.8.3　算术操作符 47

2.8.4　符号操作符 49

习题 50

第3章　VHDL的基本语句 52

3.1　顺序语句 52

3.1.1　赋值语句 52

3.1.2　流程控制语句 56

3.1.3　WAIT语句 65

3.1.4　返回语句 66

3.1.5　空操作语句 66

3.2　并行语句 66

3.2.1　块语句 67

3.2.2　进程语句 68

3.2.4　条件信号赋值语句 71

3.2.3　并行信号代入语句 71

3.2.5　选择信号赋值语句 72

3.2.6　元件例化语句 73

3.2.7　生成语句 75

3.3　其他语句 76

3.3.1 ASSERT语句和REPORT语句 76

3.3.2　属性描述与定义语句 77

习题 79

4.1 VHDL的描述风格 82

4.1.1　行为描述 82

第4章　VHDL程序设计基础 82

4.1.2 RTL描述 83

4.1.3　结构描述 84

4.2　组合电路的设计 86

4.3　时序电路的设计 92

4.4　基于LPM的设计 97

4.5　子程序 102

4.5.1　过程 103

4.5.2　函数 105

4.5.3　子程序重载 107

习题 109

第5章　VHDL设计进阶 113

5.1　进程使用要点 113

5.2.1　时钟信号与置位／复位信号 118

5.2　不同工作方式的时序电路的设计 118

5.2.2　时序逻辑电路的设计 122

5.3　双向电路和三态电路的设计 142

5.3.1　三态门电路 142

5.3.2　单向总线缓冲器 143

5.3.3　双向总线缓冲器 144

5.4　有限状态机 145

5.4.1　有限状态机简介 146

5.4.2　有限状态机的设计 147

习题 154

6.1 MAX+plus Ⅱ使用入门 155

6.1.1 MAX+plus Ⅱ的功能 155

第6章　VHDL设计实践 155

6.1.2 MAX+plus Ⅱ软件使用流程 157

6.2　综合设计实例 172

6.2.1　出租车计费器的设计 172

6.2.2　多功能数字钟的设计 179

6.2.3　交通灯控制器的设计 190

习题 200

附录A VHDL关键字 201

附录B GW48实验系统原理与使用 202

B.1 GW48系统使用注意事项 202

B.2 GW48系统主板结构与使用方法 202

B.3　实验电路结构图 205

B.4 GW48系统结构图信号与芯片引脚对照表 212

参考文献 218