VHDL语言及其应用

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出版者:高等教育出版社
作者:付永庆
出品人:
页数:346
译者:
出版时间:2005-5
价格:28.10元
装帧:简裝本
isbn号码:9787040171952
丛书系列:
图书标签:
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  • 设计与验证
  • 集成电路
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具体描述

《高等学校教材•VHDL语言及其应用》是在作者历时七年为通信与信息系统、信号与信息处理专业研究生讲授VHDL语言及其应用课程的教学实践基础上编写而成的。《高等学校教材•VHDL语言及其应用》共分15章,以教授完整的VHDL语言体系及其用于系统设计的方法为目的,由浅入深、精炼简洁地介绍VHDL语言学习基础、语法规则和模型结构、深入了解VHDL语言、VHDL描述风格和应用系统设计范例等内容,书中有结合实际应用的程序举例,并配有一定数量的习题。《高等学校教材•VHDL语言及其应用》内容包括了教授电类专业硕士研究生或高年级本科生VHDL语言知识所需要的全部资料。

《数字逻辑设计与电路实现》 简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字逻辑设计与电路实现的学习路径。我们从最基础的逻辑门和组合逻辑电路讲起,逐步深入到时序逻辑电路、有限状态机以及复杂数字系统的构建。本书强调理论与实践的结合,通过大量的实例和详细的讲解,帮助读者理解数字系统的工作原理,并掌握将理论转化为实际电路的能力。 核心内容 第一部分:数字逻辑基础 数字系统概述: 介绍数字系统的基本概念,包括二进制、十进制、十六进制之间的转换,以及逻辑电平、逻辑状态等基本术语。 逻辑门电路: 详细讲解 AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR 等基本逻辑门的原理、真值表和电路符号。 布尔代数与逻辑表达式: 介绍布尔代数的公理、定理以及如何运用它们简化逻辑表达式。学习如何将逻辑问题转化为布尔表达式,并进行化简。 组合逻辑电路设计: 讲解如何使用卡诺图(Karnaugh Map)和奎因-麦克拉斯基(Quine-McCluskey)方法来最小化逻辑函数。深入分析加法器、减法器、编码器、译码器、多路选择器(Multiplexer)和分路选择器(Demultiplexer)等常见组合逻辑电路的设计与应用。 时序逻辑电路基础: 介绍触发器(Flip-flop)的概念,包括 SR 触发器、D 触发器、JK 触发器和 T 触发器,讲解它们的结构、工作原理和时序特性。 第二部分:时序逻辑电路设计与系统构建 寄存器与移位寄存器: 讲解寄存器的功能和类型,如并行输入并行输出(PIPO)、串行输入并行输出(SIPO)、并行输入串行输出(PISO)、串行输入串行输出(SISO)等移位寄存器。 计数器: 详细介绍异步计数器(Ripple Counter)和同步计数器(Synchronous Counter),包括行波计数器、二进制计数器、十进制计数器、环形计数器和约翰逊计数器。讲解如何设计任意模计数器。 有限状态机(FSM): 深入讲解 Moore 型和 Mealy 型有限状态机的结构、状态转移图、状态表以及设计方法。通过实例展示 FSM 在序列检测、控制器设计等方面的应用。 存储器单元: 介绍 RAM(Random Access Memory)和 ROM(Read Only Memory)的基本原理和结构,包括 SRAM(Static RAM)和 DRAM(Dynamic RAM)。 第三部分:可编程逻辑器件与硬件描述语言入门 可编程逻辑器件(PLD): 介绍 CPLD(Complex Programmable Logic Device)和 FPGA(Field-Programmable Gate Array)的基本结构、工作原理和优势。讲解如何利用 PLD 实现复杂的数字逻辑功能。 硬件描述语言(HDL)入门: 本部分将作为本书的起点,引导读者了解硬件描述语言(如 Verilog 或 VHDL 的基础语法和结构),但重点并非深入该语言的精髓,而是将其作为实现和验证前面所学数字逻辑设计的辅助工具。读者将学习如何用 HDL 描述组合逻辑和时序逻辑电路,并使用仿真工具验证设计。 第四部分:高级主题与应用实例 同步时序系统设计: 强调时钟信号在数字系统中的重要性,讲解时钟域、时钟抖动、时钟偏移等概念,以及如何设计可靠的同步时序系统。 数据通路与控制器设计: 讲解如何将组合逻辑和时序逻辑结合起来,设计完整的数字系统,包括数据通路(Data Path)和控制器(Controller)的设计。 实际应用案例分析: 通过一系列实际的数字逻辑设计案例,如简单的微处理器控制单元、数据采集系统、通信接口等,帮助读者巩固所学知识,并理解数字逻辑设计在现代电子产品中的重要作用。 本书特色 循序渐进: 内容从基础到进阶,层层递进,适合初学者快速掌握数字逻辑设计的核心概念。 理论与实践并重: 详细的理论讲解与丰富的实例相结合,注重培养读者的实际动手能力。 图文并茂: 大量精美的电路图、逻辑图、波形图和流程图,帮助读者直观理解抽象概念。 案例丰富: 涵盖多种典型数字逻辑电路的设计和应用,为读者提供广阔的视野。 学习路径清晰: 旨在为读者打下坚实的数字逻辑设计基础,为后续深入学习微处理器、嵌入式系统、数字信号处理等领域做好准备。 无论您是电子工程、计算机科学专业的学生,还是对数字系统设计充满兴趣的工程师,亦或是希望掌握现代电子设计关键技术的爱好者,《数字逻辑设计与电路实现》都将是您不可或缺的学习伙伴。本书将帮助您拨开数字逻辑设计的迷雾,开启创造属于您自己的数字世界的旅程。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名即将步入职场的新晋工程师,我一直在努力提升自己的专业技能,特别是在FPGA设计领域。我听说VHDL是FPGA开发中最核心的语言之一,于是我毫不犹豫地入手了这本《VHDL语言及其应用》。我发现这本书的编排非常人性化,从入门级的语法讲解,到进阶级的复杂设计模式,循序渐进,非常适合我这样的初学者。我尤其喜欢书中对“时序控制”和“约束条件”的讲解,这对于理解和掌握FPGA的时序非常重要。我曾经在仿真和综合过程中遇到过很多时序问题,比如建立时间和保持时间违例,而这本书提供了非常有效的指导,让我能够从源头上避免这些问题。书中对“复位机制”和“时钟域交叉”的处理也写得非常详细,这些都是在实际FPGA项目中经常会遇到的难点。我希望通过学习,能够熟练掌握这些关键技术,避免在实际项目中出现低级错误。此外,书中还包含了一些实际的IP核设计案例,这让我能够将学到的理论知识应用到实际的设计中,提升我的动手能力。我还会仔细研究书中关于“低功耗设计”和“面积优化”的章节,因为在实际的项目中,这些因素往往是至关重要的。我希望通过这本书,能够成为一名更加优秀的FPGA工程师。

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作为一名在通信领域工作的工程师,我经常需要设计和开发高性能的数字信号处理模块。VHDL是我常用的硬件描述语言之一,而《VHDL语言及其应用》这本书,无疑是我工作中的得力助手。我尤其欣赏书中关于“流水线设计”和“并行化处理”的深入探讨。在通信领域,对数据处理速度的要求非常高,而流水线和并行化是提高性能的关键技术。这本书详细介绍了如何通过VHDL来实现这些技术,并提供了大量的实例。我曾经在设计一些高速数据采集模块时,遇到了性能瓶颈,而通过学习书中关于流水线设计的技巧,我成功地将数据处理速度提升了数倍。书中关于“信号同步”和“时钟域交叉处理”的讲解也非常到位,这在多时钟域的通信系统中是至关重要的。我希望通过学习,能够掌握如何设计出更高效、更鲁棒的VHDL代码,以应对日益增长的通信数据量。此外,书中还提供了关于“高性能接口”和“数据总线”的VHDL实现,这对于将我的设计集成到复杂的通信系统中非常有帮助。我还会仔细研究书中关于“低延迟”和“高吞吐量”设计的优化技巧,因为这些都是通信系统性能的关键指标。

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我是一名在数字电路设计领域有多年经验的工程师,虽然我主要使用Verilog,但我一直想扩展我的技能栈,学习VHDL。在众多VHDL书籍中,我选择了《VHDL语言及其应用》,因为它在业界有着良好的口碑。这本书的优点在于它的全面性和深度。我尤其欣赏书中关于“并发语句”和“顺序语句”的讲解,这对于理解VHDL如何描述硬件的并行执行特性非常重要。我之前对VHDL的并发模型总是有一些模糊的认识,这本书清晰地阐述了其工作原理,让我能够更好地将其与Verilog进行对比理解。书中关于“生成”语句的强大功能,以及如何利用它来简化代码和提高可重用性,也让我印象深刻。我希望通过学习,能够熟练掌握VHDL的各种结构和特性,并且能够将其应用到我的实际设计工作中。书中还提供了关于“时序约束”和“综合选项”的详细介绍,这对于将VHDL设计转化为高效的硬件至关重要。我还会仔细研究书中关于“可复用IP核”的开发和集成,因为这在现代的SoC设计中非常普遍。我希望这本书能够帮助我快速地掌握VHDL,并且能够将我现有的Verilog知识迁移到VHDL领域。

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我是一名刚刚接触FPGA设计的初学者,对VHDL语言完全是零基础。在朋友的推荐下,我选择了这本《VHDL语言及其应用》。刚开始我确实有点担心会看不懂,但当我翻开第一页,我就被它简洁明了的语言和丰富形象的比喻所吸引。这本书的设计理念非常棒,它从最基础的“端口”和“实体”开始,一步步引导我理解VHDL的结构。我特别喜欢书中关于“信号”和“变量”的区别,以及它们在VHDL中的使用场景。我曾经在刚开始写VHDL代码时,经常混淆这两者,导致程序行为不符合预期,这本书的解释让我豁然开朗。书中还提供了很多“小练习”,让我能够边学边练,及时巩固所学的知识。这些练习的设计非常巧妙,能够帮助我逐步掌握VHDL的各项语法和特性。我希望通过这本书,能够扎实地打好VHDL的基础,并且能够独立完成一些简单的FPGA设计任务。书中关于“时钟”和“复位”的设计,也让我对如何控制时序有了初步的了解。我还会仔细研究书中关于“逻辑门”和“触发器”的VHDL实现,因为这是理解更复杂电路的基础。我非常期待能够通过这本书,开启我的FPGA设计之旅。

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我对计算机体系结构和底层硬件开发一直抱有浓厚的兴趣,而VHDL作为一种描述硬件的语言,自然吸引了我。我通过多方比较,选择了《VHDL语言及其应用》这本书,因为它的内容涵盖了从基础语法到高级应用,非常全面。我最喜欢的部分是书中关于“处理器内核”和“存储控制器”的VHDL实现案例。这些案例让我能够将抽象的计算机体系结构概念与具体的VHDL代码联系起来,深刻理解硬件是如何工作的。我曾经在学习计算机组成原理时,对CPU的工作流程感到有些抽象,而这本书通过VHDL代码的演示,让我能够直观地看到指令的译码、执行过程,以及存储器是如何被访问的。书中关于“总线接口”的VHDL设计,也让我对不同模块之间的数据交换有了更清晰的认识。我希望通过学习,能够对计算机底层硬件设计有更深入的理解,并且能够尝试自己设计一些简单的硬件模块。此外,书中关于“中断机制”和“I/O接口”的VHDL实现,也为我提供了探索更复杂硬件系统的可能。我还会仔细研究书中关于“时序逻辑”和“状态机”的设计,因为这些是构建任何数字系统的重要基石。这本书为我打开了一扇了解计算机硬件世界的窗户,我从中获益匪浅。

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这本书我拿到手的时候,首先就被它厚重的纸张和精美的封面设计所吸引。我一直对数字逻辑和硬件描述语言很感兴趣,尤其是在大学期间,我们课程中也涉及到过一些相关的概念,但总是觉得浮于表面,不够深入。这次下定决心要好好学习VHDL,而这本《VHDL语言及其应用》似乎正是我的理想选择。我翻开目录,看到从基础的VHDL语法、数据类型,到状态机设计、可综合性代码编写,再到一些具体的应用案例,内容涵盖得非常全面,这让我对接下来的学习充满了期待。我特别关注了书中关于“可综合性VHDL”的部分,因为我知道这是将设计转化为实际硬件的关键。我希望能从这本书中学到如何写出能够被FPGA或者ASIC工具正确理解和实现的VHDL代码,避免一些常见的陷阱,比如使用非可综合的结构导致设计无法在硬件上运行。此外,书中还提到了仿真和时序分析,这些都是在数字设计流程中不可或缺的环节,我希望通过阅读这本书,能够对这些概念有更深刻的理解,并且能够掌握相关的工具和技术。我之前也看过一些VHDL的在线教程,但总感觉碎片化,缺乏系统性,而一本结构完整、内容详实的教材,对我来说是提升理论和实践能力的最佳途径。我还会关注书中的例子是否贴合实际应用,因为理论结合实践才能真正学好一门技术。

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这本书我是在一次技术交流会上听别人推荐的,当时我正面临着一项复杂的嵌入式系统硬件开发任务,需要用到VHDL进行逻辑设计。拿到《VHDL语言及其应用》后,我立刻被它严谨的逻辑和丰富的案例所吸引。我最先关注的是书中关于“测试平台(Testbench)”的编写和仿真部分。我知道,一个优秀的测试平台是验证VHDL代码正确性的关键,而这本书提供的详细测试平台设计方法和技巧,让我能够更有效地对我的设计进行验证。我曾经在仿真过程中遇到过很多问题,比如仿真速度慢、无法覆盖所有测试用例等,这本书为我提供了很多实用的解决方案。书中关于“时序仿真”和“门级仿真”的区别以及应用场景的讲解,也让我受益匪浅。我希望通过学习,能够熟练掌握如何编写高质量的测试平台,并且能够对VHDL代码进行全面的验证。此外,书中关于“异步复位”和“同步复位”的优劣势对比,也让我对复位机制有了更深刻的理解。我还会仔细研究书中关于“中断处理”和“DMA控制器”的VHDL实现,因为这些都是嵌入式系统开发中非常重要的组成部分。我希望通过这本书,能够成为一名更加高效和可靠的嵌入式系统硬件工程师。

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我是一名在工业界有多年FPGA开发经验的工程师,一直在寻找一本能够帮助我深入理解VHDL精髓的书籍。当我看到《VHDL语言及其应用》时,我立刻被它深入的讲解和前沿的实践所吸引。这本书的内容非常扎实,尤其是在“可综合性VHDL”和“硬件抽象”方面,提供了很多我之前没有接触过的视角。我一直认为,写出可综合的VHDL代码是FPGA设计的核心,而这本书在这方面提供了非常系统的指导。我尤其欣赏书中对“运算符优先级”和“类型转换”的详细说明,这些看似细微的地方,往往是导致设计问题的根源。我曾经在项目中遇到过因为运算符优先级理解错误而导致的逻辑错误,这本书为我提供了清晰的解释和避免方法。书中关于“状态机编码方式”的对比分析,比如独热码、格雷码等,也让我对如何优化状态机设计有了更深的认识。我希望通过学习,能够进一步提升我的VHDL设计能力,写出更高效、更优化的代码。此外,书中关于“总线协议”和“接口标准”的VHDL实现,也为我提供了宝贵的参考。我还会仔细研究书中关于“设计重用”和“IP核开发”的章节,因为这些都是在实际项目中非常重要的概念。我希望这本书能够帮助我不断学习和进步,跟上行业的发展步伐。

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我是一名在校研究生,研究方向是数字信号处理。在我的研究中,很多算法都需要在FPGA上进行硬件实现以提高效率,而VHDL正是实现这一目标的重要工具。这本书《VHDL语言及其应用》在我的研究过程中起到了至关重要的作用。我尤其欣赏书中关于“向量操作”和“位操作”的详细讲解,这些操作在数字信号处理的算法实现中非常普遍,理解透彻这些操作有助于我更高效地编写代码。我曾经在处理一些复杂的数学运算时,因为对VHDL的位操作理解不够深入而走了不少弯路,这本书为我提供了清晰的指导。书中关于“生成语句”和“参数化设计”的章节,更是让我眼前一亮,这使得我能够设计出更加灵活和可重用的模块,大大提高了我的开发效率。我希望通过学习,能够掌握如何利用VHDL来高效地实现复杂的信号处理算法,比如FFT、FIR滤波器等。书中还提供了一些关于“并行处理”和“流水线设计”的技巧,这些对于提高算法的执行速度非常有帮助。我还会仔细研究书中关于“接口设计”的部分,比如AXI、Avalon等,这对于将我的设计集成到更大的系统中至关重要。我希望这本书能够帮助我更好地完成我的研究项目,并为我未来的职业生涯打下坚实的基础。

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我是在一次偶然的机会下了解到这本《VHDL语言及其应用》的,当时我正在为我的毕业设计项目寻找相关的技术资料。我的项目涉及到一些嵌入式系统的硬件加速,而VHDL正是实现这一目标的常用语言之一。在初步浏览了这本书的目录和部分章节后,我立刻被它清晰的逻辑和深入的讲解所打动。特别是书中关于“并行与并发”、“进程与信号”、“函数与过程”等基础概念的阐述,让我对VHDL的理解上升到了一个新的高度。我一直对如何用代码来描述硬件的并行执行特性感到好奇,而这本书恰好提供了非常详尽的解释和生动的例子。我尤其欣赏书中对不同数据类型和操作符的详细对比和应用场景说明,这对于避免在编写代码时出现类型错误至关重要。我曾经在尝试编写一些简单的VHDL模块时,因为对数据类型理解不透彻而走了不少弯路。此外,书中关于“组合逻辑与时序逻辑”的区分和实现方式的讲解,也让我茅塞顿开,我能够更清晰地认识到如何通过VHDL来建模不同类型的电路。我非常期待书中关于“状态机设计”的部分,因为在我的项目中有大量的状态转移和控制逻辑需要实现,而状态机是一种非常强大的工具。我希望通过学习,能够掌握如何设计和实现各种复杂的状态机,并且能够确保其设计的正确性和高效性。

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