EDA技術實用教程—VHDL版(第四版) 潘鬆 9787030276797 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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潘鬆 著

圖書標籤:

• EDA
• VHDL
• 數字電路
• FPGA
• Verilog
• 可編程邏輯器件
• 設計與驗證
• 潘鬆
• 高等教育
• 電子工程

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030276797

商品編碼：29696813001

包裝：平裝

齣版時間：2010-06-01

基本信息

書名：EDA技術實用教程—VHDL版(第四版)

定價：39.00元

作者：潘鬆

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2010-06-01

ISBN：9787030276797

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.663kg

編輯推薦

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內容提要

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本書根據課堂教學和實驗操作的要求，以提高實際工程設計能為目的，深入淺齣地對EDA技術、VHDL硬件描述語言、FPGA開發用及相關知識作瞭係統和完整的介紹，讀者通過學習本書並完推薦的實驗，能初步瞭解和掌握EDA的基本內容及實用技術。全包括EDA的基本知識、常用EDA工具的使用方法和目標器件的結原理、以情景導嚮形式和實例為主的方法介紹的多種不同的設輸入方法、對VHDL的設計優化以及基於EDA技術的典型設計項目各章都安排瞭習題和針對性較強的實驗與設計項目。書中列舉大部分VHDL設計實例和實驗示例實現的EDA工具平颱是Quartus9.0，硬件平颱是CycloneⅢ係列FPGA，並在EDA實驗係統上通過硬件測試。本書可作為高等院校電子工程、通信、工業自動化計算機應用技術、電子對抗、儀器儀錶、數字信號或圖像處理學科的本科生或研究生的電子設計、EDA技術和VHDL硬件描述語的教材及實驗指導書，同時也可作為相關專業技術人員的自學考書。

目錄

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章　概述
　1.1　EDA技術及其發展
　1.2　EDA技術實現目標
　1.3　硬件描述語言
　1.4　HDL綜閤
　1.5　基於HDL的自頂嚮下設計方法
　1.6　EDA技術的優勢
　1.7　EDA設計流程
　　1.7.1　設計輸入（原理圖／HDL文本編輯）
　　1.7.2　綜閤
　　1.7.3　適配
　　1.7.4　時序仿真與功能仿真
　　1.7.5　編程下載
　　1.7.6　硬件測試
　1.8　ASIC及其設計流程
　　1.8.1　ASIC設計簡介
　　1.8.2　ASIC設計一般流程簡述
　1.9　常用EDA工具
　　1.9.1　設計輸入編輯器
　　1.9.2　HDL綜閤器
　　1.9.3　仿真器
　　1.9.4　適配器
　　1.9.5　下載器
　1.10　Quartus　Ⅱ簡介
　1.11　IP核
　1.12　EDA技術發展趨勢
　習題　25
第2章　FPGA/CPLD結構原理
第3章　VHDL設計初步
第4章　Quartus　Ⅱ應用嚮導
第5章　VHDL設計進階
第6章　宏功能模塊與IP應用
第7章　VHDL有限狀態機設計
第8章　係統優化和時序分析
第9章　VHDL結構與要素
0章　VHDL基本語句
1章　係統仿真
附錄　EDA開發係統使用簡介
主要參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探索數字設計的核心：VHDL語言的實踐之道 在日新月異的電子技術領域，數字集成電路的設計與實現扮演著至關重要的角色。從智能手機的芯片到高性能的服務器，再到嵌入式係統的核心，都離不開對數字邏輯的精妙運用。而要駕馭這些復雜的數字世界，掌握一門強大的硬件描述語言（HDL）則成為必然。在眾多HDL語言中，VHDL（VHSIC Hardware Description Language）以其嚴謹的語法、強大的建模能力和廣泛的應用領域，贏得瞭全球工程師的青睞。本書旨在為讀者提供一個全麵且深入的VHDL學習體驗，從基礎概念到高級應用，帶領讀者一步步掌握這門實用的設計工具，從而能夠自信地進行數字係統的設計、仿真和實現。 為何選擇VHDL？—— 功能性與通用性的融閤 VHDL最初是為瞭支持美國國防部VHSIC（Very High Speed Integrated Circuits）計劃而開發的，其設計初衷便是為瞭能夠精確地描述和驗證復雜的數字硬件係統。與一些更偏嚮行為建模的語言不同，VHDL提供瞭強大的結構化建模能力，能夠從行為、結構、數據流等多個層麵來描述硬件。這種多層次的描述能力使得工程師能夠以不同的抽象級彆來思考和設計電路，從而更好地理解和控製設計的復雜性。 VHDL的語法嚴謹，藉鑒瞭Ada語言的風格，強調類型安全和代碼的可讀性。這不僅有助於減少設計中的錯誤，也使得代碼更易於維護和復用。此外，VHDL擁有一個龐大而成熟的生態係統，包括各種商業和開源的EDA（Electronic Design Automation）工具，如Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime、Synopsys VCS、Cadence Incisive等，它們都提供瞭對VHDL強大的支持，能夠將VHDL描述的代碼轉化為實際的芯片或FPGA（Field-Programmable Gate Array）配置。 本書的學習路徑：循序漸進，實戰驅動 本書的學習將遵循一條循序漸進的路徑，確保讀者能夠紮實地掌握VHDL的每一個要點。 第一部分：VHDL基礎入門 VHDL語言概述與開發環境搭建： 首先，我們將介紹VHDL的起源、發展曆程以及其在數字設計中的核心地位。然後，我們將引導讀者搭建必要的開發環境，包括選擇閤適的EDA工具，並學習如何進行基本的項目設置和文件管理。 VHDL基本結構與語法： 這一部分將深入講解VHDL的核心語法，包括實體（Entity）、架構（Architecture）、端口（Port）和信號（Signal）等基本概念。讀者將學習如何定義模塊的接口，如何描述內部邏輯，以及如何聲明和使用各種數據類型，如std_logic、integer、boolean等。 組閤邏輯的VHDL描述： 組閤邏輯是數字電路的基礎，本書將詳細介紹如何使用VHDL來描述各種組閤邏輯電路，包括邏輯門（AND, OR, NOT）、多路選擇器（Multiplexer）、譯碼器（Decoder）和編碼器（Encoder）等。我們將重點講解`concurrent`和`sequential`語句在描述組閤邏輯時的區彆和應用。 順序邏輯的VHDL描述： 順序邏輯電路，如觸發器（Flip-Flop）、寄存器（Register）、計數器（Counter）和狀態機（Finite State Machine, FSM）等，是構成時序電路的關鍵。本書將深入講解如何使用VHDL來描述這些電路，特彆是利用進程（Process）語句和時鍾（Clock）信號來實現時序邏輯。 常用VHDL語句與結構： 除瞭基本的邏輯描述，本書還將介紹VHDL中一係列重要的語句和結構，如`if-then-else`、`case`、`loop`、`when-else`等，以及如何利用過程（Procedure）和函數（Function）來組織和復用代碼。 第二部分：VHDL進階應用 數據流建模（Dataflow Modeling）： 數據流建模是一種非常簡潔和直觀的描述方式，適閤描述硬件的邏輯功能。本書將詳細講解如何使用`assign`語句（在某些工具中）或並發賦值（Concurrent Assignment）來描述數據在電路中的流動和轉換。 結構化建模（Structural Modeling）： 結構化建模允許我們將復雜的係統分解為更小的、可管理的模塊，然後通過實例化和連接這些模塊來構建整個係統。我們將學習如何使用`component`和`port map`語句來實現模塊的實例化和互連，從而構建層次化的設計。 狀態機（Finite State Machine, FSM）設計： FSM是許多數字控製器件的核心。本書將深入探討不同類型的FSM（Mealy和Moore模型），並展示如何使用VHDL進行高效的狀態機建模和綜閤，包括狀態編碼、狀態轉移和輸齣邏輯的設計。 計數器與移位寄存器： 計數器和移位寄存器是數字係統中常見的時序電路模塊。我們將學習如何設計不同功能的計數器（如二進製計數器、BCD計數器、可加/減計數器）和各種類型的移位寄存器（如串入並齣、並入串齣、串串、並並）。 存儲器（Memory）建模： 存儲器是數字係統不可或缺的一部分，包括RAM（Random Access Memory）和ROM（Read-Only Memory）。本書將指導讀者如何使用VHDL來描述這些存儲器結構，並學習如何進行相關的讀寫操作。 時序約束與綜閤： 在實際的硬件實現過程中，時序是至關重要的。我們將學習如何理解和設置時序約束，以及EDA工具如何根據VHDL代碼和時序約束進行邏輯綜閤，將抽象的代碼轉化為具體的門級網錶。 測試平颱（Testbench）設計與仿真： 仿真是在硬件實現之前驗證設計的正確性的關鍵步驟。本書將詳細講解如何使用VHDL編寫功能強大的測試平颱，包括激勵信號的生成、響應的檢查以及仿真結果的分析。我們將學習各種仿真命令和技巧，以提高仿真效率。 第三部分：高級主題與實踐 VHDL代碼優化與可綜閤性： 並非所有的VHDL代碼都能被成功地綜閤成高效的硬件。本書將深入探討可綜閤VHDL代碼的編寫原則，包括避免使用不當的語句、理解綜閤器的行為，以及進行代碼優化以獲得更優的性能和資源利用率。 IP核（Intellectual Property Core）的使用： 在實際的SoC（System-on-Chip）設計中，我們經常會使用現成的IP核。本書將介紹如何理解和使用VHDL描述的IP核，以及如何在設計中集成這些IP核。 Verilog與VHDL的對比與融閤： Verilog是另一種廣泛使用的HDL語言。本書將簡要介紹Verilog的特點，並探討VHDL與Verilog在設計中的互操作性，以及如何根據項目需求選擇閤適的語言。 FPGA與ASIC設計流程簡介： 本書將帶領讀者瞭解典型的FPGA和ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）設計流程，包括前端設計（VHDL編碼、仿真、綜閤）和後端設計（布局布綫、時序收斂、物理驗證）等關鍵階段，從而讓讀者對整個硬件設計過程有宏觀的認識。 典型項目案例分析： 為瞭鞏固所學知識，本書將提供多個具有代錶性的VHDL設計案例，涵蓋從簡單的數字電路到更復雜的係統模塊，如ADC/DAC接口、通信協議控製器、圖像處理模塊等。每個案例都將從需求分析、VHDL設計、仿真驗證到可能的綜閤實現進行詳細講解，幫助讀者將理論知識付諸實踐。 學習本書，你將收獲： 紮實的VHDL語法基礎： 能夠準確無誤地編寫VHDL代碼，理解各種語言結構和數據類型。 強大的數字係統建模能力： 能夠使用VHDL描述各種數字電路，從簡單的門電路到復雜的控製器件和存儲器。 熟練的仿真與驗證技巧： 能夠編寫高效的測試平颱，充分利用EDA工具進行仿真，並準確分析仿真結果。 深入的邏輯綜閤理解： 瞭解VHDL代碼如何被綜閤成實際的硬件，以及如何編寫可綜閤且高效的代碼。 解決實際工程問題的能力： 能夠將所學知識應用於實際的FPGA或ASIC設計項目中，解決數字設計中的挑戰。 本書力求語言通俗易懂，理論與實踐相結閤，通過大量的示例代碼和實踐練習，幫助讀者建立起對VHDL和數字設計的深刻理解。無論您是初涉數字設計領域的新手，還是希望提升VHDL技能的在職工程師，本書都將是您寶貴的學習資源。讓我們一起踏上探索數字設計精彩世界的旅程，用VHDL描繪齣您心中的數字藍圖！

評分☆☆☆☆☆

翻開書頁，首先注意到的是其清晰的章節結構和嚴謹的邏輯遞進。對於一個初學者來說，晦澀難懂的教材往往是最大的障礙，但這本似乎在這方麵做得相當齣色。它似乎沒有急於拋齣復雜的代碼實例，而是耐心地為讀者打下堅實的理論基礎，這對於理解VHDL的底層工作原理至關重要。我特彆關注瞭其中關於並發與順序邏輯描述的章節，這通常是新手最容易混淆的地方。如果作者能用清晰的比喻和直觀的圖示來解釋這些抽象的概念，那麼這本書無疑會成為我書架上的常客。我期待看到的是一種漸進式的教學方法，讓讀者在不知不覺中掌握VHDL的設計精髓，而不是被大量堆砌的術語所淹沒。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給人一種很紮實的感覺，厚重的文字和清晰的排版預示著內容絕非泛泛之談。我一直對數字電路設計和硬件描述語言領域抱有濃厚興趣，尤其是在FPGA應用日益廣泛的今天，掌握一門實用的硬件描述語言至關重要。這本書的作者在業界有一定的聲譽，這讓我對它的內容質量抱有很高的期待。我希望它能提供一個從基礎概念到高級應用的完整學習路徑，而不是僅僅停留在語法層麵的介紹。畢竟，真正的學習在於如何運用這些工具去解決實際工程中的復雜問題，比如如何優化時序約束，如何進行高效的綜閤與布局布綫。如果這本書能在這方麵提供一些獨到的見解和豐富的案例，那它對我的價值將是無可估量的。

評分☆☆☆☆☆

從整體的排版和印刷質量來看，這本書體現瞭齣版方對技術類書籍的專業態度。紙張的質感和字體的清晰度直接影響瞭長時間閱讀的舒適度。技術書籍的閱讀往往需要高度集中精神，任何小的排版失誤都可能導緻理解上的偏差。我希望書中所有的代碼示例都能經過嚴格的校對，確保語法的準確性和邏輯的嚴密性。此外，如果能夠提供一些針對不同層次讀者的學習建議，比如哪些章節可以略讀，哪些章節需要深入研究，那將是對讀者時間管理的一種寶貴幫助。一本優秀的教程，不僅要傳授知識，還要引導高效的學習路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“實用教程”定位吸引瞭我，因為我正在尋找一本能夠幫助我從理論知識快速過渡到實際工程應用的指南。我最看重的是書中的案例分析部分，這些案例最好是貼近工業界實際應用場景的，比如簡單的控製器設計、數據通路實現或者狀態機的優化等。這些具體的例子能讓我更好地理解抽象的VHDL語法是如何映射到底層硬件結構的。我希望這些案例不僅僅是代碼的堆砌，而是附帶有詳細的設計思路、性能指標分析以及最終的實現效果對比。如果能有配套的資源，比如設計文件和仿真波形，那就更完美瞭，這將極大地加速我的學習進程。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有一定實踐經驗的設計師，我更關注的是工具鏈的整閤和實際項目中的調試技巧。很多教材側重於語言本身，卻忽略瞭仿真和綜閤過程中的“陷阱”。我希望這本書能深入探討如何使用主流的EDA工具鏈進行高效的開發。比如，如何編寫可綜閤的VHDL代碼，如何解讀綜閤報告中的關鍵信息，以及在進行時序驗證時需要特彆注意哪些細節。如果它能分享一些作者在實際項目中遇到的疑難雜癥及其解決方案，那這本書的實用價值將大大提升。畢竟，理論知識固然重要，但在工程實踐中，解決實際問題的能力纔是王道。