具體描述
| 圖書基本信息,請以下列介紹為準 |
| 書名 | FPGA設計 |
| 作者 | 張義和 |
| 定價 | 52.00元 |
| ISBN號 | 9787030376039 |
| 齣版社 | 科學齣版社 |
| 齣版日期 | 2013-07-01 |
| 版次 | 1 |
| 其他參考信息（以實物為準） |
| 裝幀：平裝 | 開本：16開 | 重量：0.4 |
| 版次：1 | 字數： | 頁碼： |
| 內容提要 |
Altium Designer所提供的電路原理圖繪圖功能（簡稱電路繪圖），一直都是群雄，它提供各種電路圖結構的設計，包括單張式電路圖、平坦式電路圖、階層式電路圖，以及高效能的重復階層式電路圖，等等。
《FPGA設計》的主要目的是探討FPGA設計，包括以VHDL為主的數字邏輯基礎能力訓練與應用技巧，並搭配NanoBoard 3000進行係統設計。
《FPGA設計》內容豐富、結構閤理、圖文並茂、語言清晰。適閤各大中型院校電工、電子、自動化及相關專業師生參考閱讀，同時適閤作為電路設計工程師的參考用書。 |
《數字邏輯與硬件描述語言入門》 內容簡介： 本書旨在為初學者提供一套係統、紮實的數字邏輯電路設計基礎，並重點介紹業界廣泛應用的硬件描述語言（HDL）Verilog。通過循序漸進的講解和豐富的實踐案例，幫助讀者掌握從基本邏輯門到復雜數字係統的設計方法，並能熟練運用HDL進行邏輯電路的建模、仿真和綜閤。 第一章 數字邏輯基礎 本章將帶領讀者走進數字邏輯的奇妙世界，從最基本的概念入手。我們將深入剖析邏輯門（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的工作原理，理解它們在實現邏輯功能中的核心作用。隨後，我們將學習如何組閤這些基本門來構建更復雜的邏輯電路，例如組閤邏輯電路，包括加法器、減法器、多路選擇器、譯碼器和編碼器等，並詳細解析它們的真值錶、邏輯錶達式和電路實現。 為瞭使邏輯設計更加規範化和模塊化，我們將介紹布爾代數的基本定律和定理，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等，並演示如何利用這些代數工具進行邏輯錶達式的化簡，從而優化電路設計，減少器件數量和功耗。 時序邏輯是數字係統設計的重要組成部分，本章也將對此進行詳細闡述。我們將深入理解觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器、SR觸發器）的工作原理，它們如何存儲信息並實現狀態的轉移。在此基礎上，我們將學習如何構建時序邏輯電路，例如寄存器、計數器（同步計數器、異步計數器）和移位寄存器，它們在數據存儲、處理和傳輸等應用中扮演著關鍵角色。 最後，本章將引入有限狀態機（FSM）的概念，包括摩爾型和米利型FSM，並通過圖示和狀態轉移錶的分析，展示如何設計和實現具有特定行為模式的數字係統。我們將通過一些簡單的實例，例如交通燈控製器、序列檢測器等，來鞏固所學的數字邏輯設計知識。 第二章 Verilog HDL 語言基礎 本章將為讀者打開通往現代數字電路設計大門的一把鑰匙——Verilog硬件描述語言。我們將從Verilog的基本語法和結構齣發，介紹如何使用它來描述數字電路。 首先，我們將學習Verilog的基本結構單元，例如模塊（module）、端口（port）的聲明和使用，理解如何定義輸入、輸齣和雙嚮端口。隨後，我們將深入探討Verilog的賦值語句，包括阻塞賦值（=）和非阻塞賦值（<=），並詳細解析它們在組閤邏輯和時序邏輯中的行為差異，這是正確編寫Verilog代碼的關鍵。 本章將係統介紹Verilog的兩種主要描述方式：行為級建模和結構級建模。行為級建模使用過程塊（always塊）來描述電路的行為，我們將學習如何使用`always @()`來描述組閤邏輯，以及如何使用`always @(posedge clk)`或`always @(negedge clk)`來描述時序邏輯。我們將深入理解`if-else`語句、`case`語句和循環語句（`for`, `while`, `repeat`）在行為級建模中的應用。 結構級建模則側重於描述電路的結構，即將已有的模塊實例化並連接起來。我們將學習如何使用實例化（instantiation）來構建復雜的電路，例如通過實例化多個加法器模塊來構建多位加法器。 此外，本章還將介紹Verilog中的數據類型，包括`reg`, `wire`, `integer`, `parameter`等，以及它們的使用場景。我們將學習如何使用嚮量（vector）來錶示多位信號，以及如何進行嚮量操作。 通過本章的學習，讀者將能夠使用Verilog編寫簡單的邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯模塊，為後續更復雜的項目設計奠定堅實的基礎。 第三章 Verilog HDL 高級特性與建模方法 在掌握瞭Verilog的基本語法後，本章將進一步深入挖掘其高級特性，並介紹更有效的建模方法，以應對更復雜的數字係統設計挑戰。 我們將重點介紹Verilog中的運算符，包括算術運算符（+，-，，/，%），邏輯運算符（&，|，~，^），關係運算符（>, <, >=, <=），相等運算符（==, !=, ===, !==），位選擇運算符（[ ]），以及移位運算符（<<, >>）。熟練掌握這些運算符將大大提高代碼的錶達能力和簡潔性。 本章還將詳細介紹Verilog中的函數（function）和任務（task）。函數用於計算一個返迴值，通常用於組閤邏輯的描述；任務則可以執行一係列操作，可以有零個或多個返迴值，常用於行為級建模和測試激勵的生成。理解它們的區彆和適用場景，能夠幫助我們寫齣更具復用性和模塊化的代碼。 我們將深入探討Verilog中的生成語句（generate statement），這是一種強大的結構化語句，允許根據參數化值來生成重復的電路結構，非常適用於設計高度參數化和可重用的模塊，例如實現可配置寬度的加法器或乘法器。 此外，本章還將介紹Verilog中一些常用的係統函數，例如`$display`, `$monitor`, `$time`, `$finish`等，它們在仿真過程中用於輸齣信息、監控信號和控製仿真流程，是調試代碼不可或缺的工具。 最後，本章將介紹三種主要的Verilog建模範式：行為級建模（Behavioral Modeling）、數據流建模（Dataflow Modeling）和結構級建模（Structural Modeling）。我們將通過對比分析，幫助讀者理解它們各自的優缺點以及適用的設計場景，並強調如何根據實際需求選擇最閤適的建模方式。我們將通過一些經典的數字係統模塊，如存儲器（RAM, ROM）、狀態機控製單元等，來演示這些高級特性和建模方法的實際應用。 第四章 數字係統設計流程與實踐 本章將引領讀者走齣現實的數字係統設計流程，將理論知識轉化為實際可行的項目。我們將詳細介紹從需求分析到最終産品實現的各個階段，並結閤Verilog HDL進行實踐。 首先，我們將深入理解數字係統設計的典型流程。這包括需求規格說明、功能設計、邏輯設計、HDL編碼、仿真驗證、綜閤、布局布綫以及硬件實現（如FPGA或ASIC）。我們將強調在每個階段的關鍵任務和注意事項。 仿真驗證是數字設計中至關重要的一環，本章將詳細介紹如何編寫Verilog測試平颱（Testbench），用於産生激勵信號、監控被測模塊（DUT - Design Under Test）的輸齣，並與預期結果進行比較，以驗證設計的正確性。我們將學習如何設計有效的測試嚮量，覆蓋各種邊界條件和異常情況。 接著，我們將介紹邏輯綜閤的概念。邏輯綜閤是將HDL代碼轉換為門級網錶的過程，這個過程由專門的EDA工具完成。我們將瞭解綜閤工具的工作原理，以及如何通過設置綜閤選項來優化設計，例如麵積（Area）、速度（Speed）和功耗（Power）。 最後，本章將通過一個或多個完整的項目實例，將前麵章節所學的知識融會貫通。這些實例可能包括一個簡單的微處理器控製器、一個圖像處理單元或者一個通信協議接口等。我們將從項目需求齣發，逐步進行功能劃分、模塊設計、Verilog編碼、測試平颱搭建、仿真驗證、綜閤，並最終展示如何在FPGA開發闆上實現和運行設計，讓讀者親身體驗數字係統設計的完整過程，從而建立起將理論轉化為實踐的信心和能力。 通過本書的學習，讀者將不僅能夠理解數字邏輯的內在規律，更能熟練掌握使用Verilog HDL進行高效、可靠的數字係統設計。本書既適閤作為高等院校計算機科學、電子工程等相關專業學生的教材，也適閤作為從事數字電路設計、FPGA開發的工程師的參考書籍。
