《VHDL硬體描述語言與數字邏輯電路設計（第四版）》是2015年西安電子科技大學出版社出版的圖書，作者是侯伯亨、劉凱、顧新。
基本介紹
- 中文名：VHDL硬體描述語言與數字邏輯電路設計（第四版）
- 作者：侯伯亨 劉凱 顧新
- ISBN：978-7-5606-3426-5
- 定價：38.25元
- 出版社：西安電子科技大學出版社
- 出版時間：2015-04
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書系統地介紹了VHDL硬體描述語言以及用該語言設計數字邏輯電路和數字系統的新方法。全書共13章：第1、3、4、5、6、7、8、9章主要介紹VHDL的基本知識和用其設計簡單邏輯電路的基本方法；第2、10章簡單介紹數字系統設計的一些基本知識；第11章以洗衣機洗滌控制電路設計為例，詳述一個小型數字系統設計的步驟和過程；第12章介紹常用微處理器接口晶片的設計實例；第13章介紹VHDL 93版和87版的主要區別。
本書簡明扼要，易讀易懂，書中所有VHDL程式都用93版標準格式書寫。全書以數字邏輯電路設計為主線，用對比手法來說明數字邏輯電路的電原理圖和VHDL程式之間的對應關係，並列舉了眾多實例。另外，從系統設計角度出發，介紹了數字系統設計的一些基本知識及工程設計技巧。
本書既可作為大學本科生教材，也可作為研究生教材，還可供電子電路工程師自學參考。
目錄
第1章 數字系統硬體設計概述 1
1.1 傳統的系統硬體設計方法 1
1.2 利用硬體描述語言的硬體電路設計方法 4
習題與思考題 8
第2章 數字系統的算法描述 10
2.1 數字系統算法流程圖描述 10
2.1.1 算法流程圖的符號及描述方法 10
2.1.2 算法流程圖描述數字系統實例 12
2.2 狀態機及算法狀態機圖描述 14
2.2.1 狀態機的分類及特點 14
2.2.2 算法狀態機流程圖的符號及描述方法 16
2.2.3 算法狀態機圖描述實例 17
2.2.4 算法流程圖至狀態圖的變換方法 19
2.2.5 狀態圖至算法狀態機圖的變換方法 21
2.2.6 C語言流程圖至算法狀態機圖的變換方法 23
習題與思考題 29
第3章 VHDL程式的基本結構 31
3.1 VHDL設計的基本單元及其構成 31
3.1.1 實體說明 31
3.1.2 構造體 33
3.2 VHDL構造體的子結構描述 35
3.2.1 BLOCK語句結構描述 35
3.2.2 PROCESS語句結構描述 37
3.2.3 SUBPROGRAM語句結構描述 39
3.3 庫、包集合及配置 43
3.3.1 庫 43
3.3.2 包集合 45
3.3.3 配置 47
習題與思考題 52
第4章 VHDL的數據類型與運算操作符 53
4.1 VHDL的客體及其分類 53
4.1.1 常數 53
4.1.2 變數 54
4.1.3 信號 55
4.1.4 信號和變數值代入的區別 55
4.1.5 檔案 57
4.2 VHDL的數據類型 58
4.2.1 標準的數據類型 58
4.2.2 用戶定義的數據類型 60
4.2.3 用戶定義的子類型 64
4.2.4 數據類型的轉換 64
4.2.5 數據類型的限定 65
4.2.6 IEEE標準“STD_LOGIC”和“STD_LOGIC_VECTOR” 66
4.3 VHDL的運算操作符 67
4.3.1 邏輯運算符 68
4.3.2 算術運算符 68
4.3.3 關係運算符 69
4.3.4 並置運算符 70
習題與思考題 71
第5章 VHDL構造體的描述方式 73
5.1 構造體的行為描述方式 73
5.1.1 代入語句 73
5.1.2 延時語句 75
5.1.3 多驅動器描述語句 76
5.1.4 GENERIC語句 78
5.2 構造體的暫存器傳輸(RTL)描述方式 80
5.2.1 RTL描述方式的特點 80
5.2.2 使用RTL描述方式應注意的問題 82
5.3 構造體的結構描述方式 86
5.3.1 構造體結構描述的基本框架 87
5.3.2 COMPONENT語句 90
5.3.3 COMPONENT_INSTANT語句 90
習題與思考題 91
第6章 VHDL的主要描述語句 92
6.1 順序描述語句 92
6.1.1 WAIT語句 92
6.1.2 斷言語句 96
6.1.3 信號代入語句 97
6.1.4 變數賦值語句 97
6.1.5 IF語句 98
6.1.6 CASE語句 100
6.1.7 LOOP語句 105
6.1.8 NEXT語句 107
6.1.9 EXIT語句 108
6.2 並發描述語句 109
6.2.1 進程語句 110
6.2.2 並發信號代入語句 110
6.2.3 條件信號代入語句 111
6.2.4 選擇信號代入語句 112
6.2.5 並發過程調用語句 113
6.2.6 塊語句 114
6.3 其他語句和有關規定的說明 118
6.3.1 命名規則和註解的標記 118
6.3.2 ATTRIBUTE(屬性)描述與定義語句 119
6.3.3 GENERATE語句 139
習題與思考題 143
第7章 數值系統的狀態模型 144
7.1 二態數值系統 144
7.2 三態數值系統 145
7.3 四態數值系統 145
7.4 九態數值系統 147
7.5 十二態數值系統 150
7.6 四十六態數值系統 151
習題與思考題 154
第8章 基本邏輯電路設計 155
8.1 組合邏輯電路設計 155
8.1.1 簡單門電路 155
8.1.2 編、解碼器與選擇器 161
8.1.3 加法器與求補器 165
8.1.4 三態門與匯流排緩衝器 167
8.2 時序電路設計 171
8.2.1 時鐘信號和復位信號 171
8.2.2 觸發器 174
8.2.3 暫存器 180
8.2.4 計數器 185
8.3 存儲器 192
8.3.1 存儲器描述中的共性問題 192
8.3.2 ROM(唯讀存儲器) 193
8.3.3 RAM(隨機存儲器) 194
8.3.4 FIFO(先進先出堆疊) 196
習題與思考題 200
第9章 仿真與邏輯綜合 201
9.1 仿真 201
9.1.1 仿真輸入信息的產生 201
9.1.2 仿真Δ 206
9.1.3 仿真程式模組的書寫 208
9.2 邏輯綜合 211
9.2.1 約束條件 211
9.2.2 屬性描述 212
9.2.3 工藝庫 212
9.2.4 邏輯綜合的基本步驟 213
習題與思考題 215
第10章 數字系統的實際設計技巧 216
10.1 數字系統最佳化的基本方法 216
10.1.1 相同電路的處理 216
10.1.2 運算順序的改變 218
10.1.3 常數運算的運用 218
10.1.4 相同運算電路的使用 219
10.1.5 最佳化的必要性及其工程實際意義 222
10.2 數字系統設計中的工程實際問題 223
10.2.1 提高系統工作速度的方法 223
10.2.2 縮小電路規模和降低功耗的方法 230
10.2.3 系統誤操作的成因及其消除方法 236
10.2.4 非同步信號的控制方法 245
10.2.5 典型狀態機狀態編碼的選擇 248
習題與思考題 254
第11章 洗衣機洗滌控制電路設計實例 255
11.1 洗衣機洗滌控制電路的性能要求 255
11.2 洗衣機洗滌控制電路的結構 255
11.3 洗衣機洗滌控制電路的算法狀態機圖描述 257
11.4 洗衣機洗滌控制電路的VHDL描述 262
習題與思考題 273
第12章 微處理器接口晶片設計實例 274
12.1 可程式並行接口晶片設計實例 274
12.1.1 8255的引腳與內部結構 274
12.1.2 8255的工作方式及其控制字 275
12.1.3 8255的結構設計 277
12.1.4 8255晶片的VHDL描述 277
12.1.5 8255晶片VHDL描述模組的仿真 282
12.2 SCI串列接口晶片設計實例 283
12.2.1 SCI的引腳與內部結構 283
12.2.2 串列數據傳送的格式與同步控制機構 284
12.2.3 SCI晶片的VHDL描述 285
12.2.4 SCI晶片VHDL描述模組的仿真 290
12.3 鍵盤接口晶片KBC設計實例 291
12.3.1 KBC的引腳與內部結構 291
12.3.2 同步控制機構和查表變換 294
12.3.3 KBC晶片的VHDL描述 296
12.3.4 KBC晶片VHDL描述模組的仿真 301
習題與思考題 301
第13章 VHDL 93版和87版的主要區別 302
13.1 VHDL 93版的特點 302
13.2 87版到93版的移植問題 312
附錄A VHDL文法介紹 313
附錄B 屬性說明 324
附錄C VHDL標準包集合檔案 326
參考文獻 356
