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目录3

入门篇3

第1章 VHDL初探3

1.1 VHDL简介3

1.1.1 VHDL的特点3

1.1.2 设计流程4

1.1.3 初学者如何学好VHDL6

1.2 VHDL与MAX＋plus Ⅱ的初体验7

1.2.1 设计输入7

1.2.2 编译10

1.2.3 仿真12

1.2.4 引脚图编辑15

1.2.5 重编译与时序仿真17

1.2.6 下载17

1.2.7 实际验证19

2.1 VHDL程序结构20

第2章 VHDL入门20

2.1.1 实体22

2.1.2 结构体24

2.1.3 库与包的调用26

2.2 VHDL基本数据类型27

2.2.1 VHDL预定义数据类型27

2.2.2 IEEE预定义标准逻辑位与矢量31

2.3 VHDL数据对象32

2.2.3 用户自定义的数据类型32

2.3.1 信号33

2.3.2 变量36

2.3.3 常数37

2.4 VHDL运算符38

2.4.1 算术运算符39

2.4.2 并置运算符39

2.4.3 关系运算符40

2.4.4 逻辑运算符40

2.5 VHDL并行语句41

2.5.1 并行信号赋值语句43

2.5.2 进程语句47

2.6 VHDL顺序语句54

2.6.1 赋值语句54

2.6.2 流程控制语句56

第3章 状态机在VHDL中的实现63

3.1 Moore状态机的VHDL描述63

3.2 Mealy状态机的VHDL描述69

3.3 状态机的容错设计72

4.1 层次化设计的概念74

第4章 系统层次化设计74

4.2 在MAX＋plus Ⅱ中实现层次化设计75

4.2.1 元件重用75

4.2.2 多层次设计的实现79

第5章 系统层次化设计进阶81

5.1 元件例化81

5.2 程序包84

5.3 类属映射86

6.1 关于设计方法91

解惑篇91

第6章 初学者常见问题解答91

6.2 关于信号与变量93

6.3 关于顺序语句的顺序性96

6.4 关于仿真与综合99

6.5 关于MAX＋plus Ⅱ100

实例篇105

第7章 常用电路的VHDL程序105

7.1 分频电路105

7.1.1 偶数倍分频105

7.1.2 奇数倍分频107

7.2 七段数码管驱动电路108

7.2.1 并行连接的七段数码管驱动程序109

7.2.2 串行连接的七段数码管驱动程序113

7.3 键盘扫描电路115

7.4 键盘消抖电路121

7.5 同步整形电路122

7.6 三态缓冲器125

7.7 SRAM控制电路126

7.7.1 SRAM UT62256的读／写时序说明127

7.7.2 用CPLD/FPGA控制SRAM的读／写130

7.8 Flex10K10内部RAM的读／写132

第8章 交通灯控制器136

8.1 任务书136

8.2 参考设计137

8.2.1 系统框图137

8.2.2 计数器的设计138

8.2.3 控制器的设计139

8.2.4 分位译码电路的设计141

8.2.5 顶层文件元件连接图143

8.3 练习题143

8.3.1 用状态机实现交通灯控制器143

8.3.2 计时秒表143

第9章 乒乓游戏机144

9.1 任务书144

9.2.1 系统框图145

9.2 参考设计145

9.2.2 状态机的设计146

9.2.3 记分器的设计152

9.2.4 顶层文件元件连接图153

9.3 练习题154

9.3.1 乒乓游戏机功能扩展要求154

9.3.2 经典数学游戏——过河154

9.3.3 3层电梯控制器154

第10章 数字频率计156

10.1 任务书156

10.2 频率与周期的测量原理157

10.2.1 测频的原理157

10.2.2 测周期的原理158

10.3 参考设计158

10.3.1 系统框图158

10.3.2 状态机的设计160

10.3.3 计数器的设计165

10.3.4 顶层文件元件连接图168

10.4 练习题169

10.4.1 洗衣机控制器169

10.4.2 数字钟170

第11章 自动打铃系统171

11.1 任务书171

11.2 参考设计172

11.2.1 系统框图172

11.2.2 状态机的设计173

11.2.3 计时／调时模块的设计179

11.2.4 打铃时间设定模块的设计181

11.2.5 打铃长度设定模块的设计183

11.2.6 显示控制及打铃控制模块的设计184

11.2.7 其他模块的设计188

11.2.8 顶层文件元件连接图191

11.3 练习题192

第12章 WCDMA短码生成器194

12.1 任务书194

12.2 参考设计195

12.3 练习题204

第13章 Franaszek编／译码器206

13.1 任务书206

13.2 参考设计207

13.2.1 总体方案设计207

13.2.2 状态机的设计209

13.2.3 LPM_ROM的配置213

13.2.4 缓存控制器的设计214

13.2.5 顶层文件波形仿真218

13.3 练习题219

经验篇224

第14章 VHDL的综合224

14.1 LOOP语句的综合224

14.2 进程的综合225

14.2.1 可综合的进程格式225

14.2.2 进程综合结果的讨论227

14.3 VHDL可综合编程的一般规则229