具体描述
本书以VHDL语言应用为主线，首先介绍了EDA技术的基本概念、发展趋势及开发过程；其次对VHDL的结构与要素、VHDL基本语句、VHDL设计实例进行了阐述，最后介绍了Max+Plus Ⅱ和Quartus Ⅱ开发工具以及实验指导。全书紧密结合实际教学需要，强调实际工程应用，内容力求由浅入深，循序渐进，通俗易懂，注重将理论与实际应用相结合，并且设计实例以仿真图配合文字的方式进行表述，使得重点突出，浅显易懂，帮助读者尽快地掌握应用VHDL语言描述硬件电路的基本过程。
作者简介
杨光, 长春理工大学电子信息学院教授, 长期从事电子信息类EDA的教学与研究工作, 出版图书多部, 发表论文多篇
目录信息
1.1 EDA技术的含义 1
1.2 EDA技术的发展历程 1
1.3 EDA技术的主要内容 3
1.4 EDA软件系统的构成 5
1.5 EDA工具的发展趋势 6
1.6 EDA的工程设计流程 7
1.7 数字系统的设计 9
习题 13
第2章 可编程逻辑器件 14
2.1 可编程逻辑器件的种类及分类方法 14
2.2 复杂的可编程逻辑器件 15
2.3 FPGA的配置模式 28
2.4 FPGA与CPLD的比较 32
习题 34
第3章 VHDL编程基础 35
3.1 概述 35
3.2 VHDL语言要素 37
3.3 VHDL操作符 50
习题 53
第4章 VHDL程序结构 54
4.1 实体 54
4.2 结构体 57
4.3 块语句结构 59
4.4 进程 60
4.5 子程序 64
4.6 库 70
4.7 VHDL程序包 72
4.8 配置 74
习题 75
第5章 VHDL顺序语句 77
5.1 赋值语句 77
5.2 转向控制语句 79
5.3 WAIT语句 86
5.4 NULL语句 87
5.5 子程序调用语句 88
5.6 返回语句 90
5.7 其他语句和说明 90
习题 95
第6章 VHDL并行语句 97
6.1 进程语句 97
6.2 块语句 99
6.3 并行信号赋值语句 100
6.4 并行过程调用语句 102
6.5 元件例化语句 103
6.6 生成语句 108
习题 112
第7章 VHDL描述风格 113
7.1 行为描述 113
7.2 数据流描述 114
习题 116
第8章 VHDL语言程序设计 117
8.1 组合逻辑电路设计 117
8.2 时序逻辑电路设计 122
8.3 存储器设计 136
8.4 8位并行预置加法计数器设计 139
8.5 8位硬件加法器设计 140
8.6 正负脉宽数控调制信号发生器设计 142
8.7 D/A接口电路与波形发生器设计 145
8.8 BCD译码显示电路设计 147
8.9 MCS-51单片机与CPLD接口逻辑设计 148
8.10 数字频率计设计 152
8.11 A/D采样控制器设计 157
8.12 8位硬件乘法器设计 159
8.13 流水灯控制器设计 166
习题 167
第9章 有限状态机 169
9.1 一般状态机的设计 169
9.2 摩尔状态机的VHDL设计 172
9.3 米利状态机的VHDL设计 174
9.4 状态机的状态编码 176
9.5 状态机剩余状态处理 178
习题 179
第10章 MAX+PLUS II及QUARTUS II软件应用 181
10.1 Max+plus II软件应用指导 181
10.2 Quartus II软件应用指导 192
习题 203
第11章 实验指导 204
11.1 十进制计数器设计 204
11.2 D触发器设计 205
11.3 8位加法器设计 206
11.4 单稳态电路设计 209
11.5 秒表设计 211
11.6 循环彩灯控制电路设计 213
11.7 DA控制电路设计 214
11.8 A/D采样控制器设计 215
11.9 数字频率计设计 216
11.10 正负脉宽数控调制信号发生器的设计 217
11.11 序列检测器设计 218
参考文献 219
· · · · · · (收起)
读后感
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用户评价
作为一名即将步入数字IC设计领域的学生，我一直在寻找一本能够真正打通“语言”和“硬件”之间壁垒的书籍。这本书的篇幅看起来很充实，让我对内容的深度充满了期待。我特别希望它能够详细阐述VHDL中“变量（variable）”和“信号（signal）”的区别与联系，因为这是初学者常常混淆的概念。书中是否会提供关于如何利用VHDL来设计“有限脉冲发生器”、“波形发生器”等基础电路的详细步骤？我更关心的是，书中是否会涉及一些“异步电路”的设计，以及如何处理其中的时序问题。对于那些复杂的时序逻辑，比如“锁相环（PLL）”或“数字滤波器”，书中是否会给出一些VHDL实现的框架或者关键技术点的剖析？我希望这本书不仅能教我写出能够综合的代码，更能让我理解这些代码在FPGA内部是如何被映射成实际的逻辑门的。
评分我对这本书的期待，在于它能否帮助我真正理解VHDL语言的“精髓”和“哲学”。它不仅仅是一本语法手册，更应该是一本指导我如何将抽象的算法和逻辑转化为高效硬件的设计指南。我非常希望书中能够提供一些关于“时序分析（timing analysis）”的介绍，以及如何利用VHDL代码来约束和优化时序。比如，如何通过合理的设计来避免“关键路径（critical path）”的问题，以及如何处理“建立时间（setup time）”和“保持时间（hold time）”的要求？书中是否会涵盖一些“并行化（parallelization）”的设计思想，例如如何将串行处理的算法改写成可以并行执行的VHDL代码？我特别想了解，书中对于“可复用IP核（reusable IP core）”的设计和封装是否有深入的探讨，因为这在大型项目中能够极大地提升开发效率。
评分我购买这本书的初衷，是希望能够提升自己在FPGA设计领域的实战能力。从书的标题来看，它似乎将理论与实践紧密结合。我非常希望书中能够提供一些从零开始的完整项目案例，例如一个简单的数码管显示控制器，或者一个UART通信模块。这些案例能否包含详细的设计思路、VHDL代码、仿真波形以及最终的下载和测试过程？我尤其想知道，书中是如何讲解“测试平台（testbench）”的编写的。一个良好的测试平台对于验证设计的正确性至关重要，而我在这方面一直感到有些薄弱。这本书是否会提供一些创建和管理测试平台的实用技巧，以及如何使用VHDL的Assertions来编写更严谨的测试用例？我对书中关于“状态机（state machine）”的设计也充满了好奇，因为状态机是许多数字系统中不可或缺的一部分。书中会如何讲解有限状态机（FSM）的不同类型，以及如何用VHDL来优雅地实现它们？
评分当我打开这本《VHDL应用教程》，一股清新自然的学习氛围扑面而来。不同于我以往接触过的那些枯燥乏味的教材，这本书的语言风格显得格外亲切和易懂。作者似乎深谙初学者的困境，在每一个知识点讲解的时候，都会用通俗易懂的比喻或者生活化的场景来类比，这极大地降低了学习的门槛。我尤其欣赏它对VHDL基础概念的梳理，那些关于时序逻辑、组合逻辑、时钟域等抽象的概念，在作者的笔下变得具体而鲜活。我迫不及待地想知道，书中是如何将这些理论知识与实际的FPGA开发板相结合的。书中的代码示例是否足够丰富，是否覆盖了常见的数字电路设计模块，例如加法器、计数器、状态机等等？更重要的是，作者是否能够提供清晰的代码注释和详细的设计思路，帮助我理解每一行代码背后的逻辑和意图？我对书中关于“如何进行调试和验证”的部分充满期待，因为这往往是初学者最容易遇到的瓶颈。如果这本书能够提供一些实用的调试技巧和测试平台的搭建方法，那将是对我学习过程的巨大帮助。
评分这本书的封面设计就足够吸引人，简洁的字体和沉稳的配色，让人一眼就能感受到它是一本严肃而专业的教程。拿到手中，纸张的质感也很不错，厚实且带有微微的韧性，散发着淡淡的书墨香，这在如今充斥着电子设备的时代，反而显得尤为珍贵。我一直对数字逻辑和硬件描述语言抱有浓厚的兴趣，而VHDL作为其中一种重要的语言，其应用范围之广，在嵌入式系统、FPGA设计等领域都扮演着至关重要的角色。我之前也尝试过阅读一些相关的资料，但总感觉碎片化，缺乏系统性的引导。这本书的出现，正是我所期待的。从目录的安排来看，它似乎是从最基础的概念入手，循序渐进地讲解VHDL的语法、结构以及常用的设计范例，这一点非常符合我的学习习惯。我特别希望它能够详细解释VHDL中那些看似繁琐的关键字和语句，并且通过生动的实例来展示它们在实际工程中的应用，这样才能真正理解并掌握这门语言。我迫切地想翻开第一页，开始我的VHDL学习之旅，希望能在这本书的陪伴下，我的数字设计能力得到显著的提升。
评分我一直认为，一本优秀的教程，不仅要有扎实的理论基础，更要有贴近实际工程应用的案例。这本书的出版，让我看到了提升自己FPGA开发实力的希望。我迫切想知道，书中是否会提供一些关于“错误注入（fault injection）”或“边界扫描（boundary scan）”等测试技术在VHDL设计中的应用？这对于提升硬件的可靠性和可测试性非常重要。另外，对于“软核（soft core）”和“硬核（hard core）”在FPGA中的应用，书中是否会有相关的讲解，以及如何用VHDL来与这些核进行交互？我非常期待书中能够提供一些关于“功耗分析（power analysis）”和“时序收敛（timing closure）”的实战指导，因为这些往往是项目能否成功的关键。如果这本书能够帮助我掌握这些高阶的设计理念和实践技巧，那将对我职业发展产生深远的影响。
评分这本书给我最直观的感受是它的严谨性和系统性。从目录的安排来看，它似乎涵盖了VHDL语言的方方面面，并且循序渐进，非常适合我这样的自学者。我特别关注书中关于“约束文件（constraint file）”的讲解，因为在实际的FPGA综合和布局布线过程中，编写有效的约束文件能够极大地影响最终的芯片性能。书中是否会提供关于“管脚分配（pin assignment）”、“时钟约束（clock constraints）”以及“时序例外（timing exceptions）”等内容的详细说明？我同样非常想了解，书中是否会涉及一些“验证方法学（verification methodology）”，例如如何编写更加高效和全面的验证环境？对于那些需要进行“高层综合（high-level synthesis）”的项目，书中是否会有相关的入门介绍，或者如何利用VHDL来为HLS提供输入？总而言之，我希望通过这本书的学习，能够让我对VHDL的应用有更深刻的理解，并能胜任更加复杂的FPGA设计任务。
评分这本书的排版设计非常人性化，大字号和清晰的段落划分，让长时间的阅读也不易产生疲劳感。我特别注意到书中对VHDL语言的结构化讲解，从最基本的entity和architecture，到signal、process、if-then-else等关键语句，都做了详尽的介绍。我一直对如何将高级语言的思想融入到硬件描述中感到好奇，这本书是否能够解答我的疑问？例如，它会如何讲解VHDL中的并发性，以及如何通过并行处理来优化硬件设计？我非常期待书中能有关于设计约束（constraints）的详细讨论，因为在实际的FPGA项目中，正确的约束设置对于芯片的性能至关重要。书中是否会提供不同类型的时钟域交叉处理方法，以及如何避免竞争冒险（race condition）等常见问题？对于那些复杂的数字信号处理算法，这本书是否会提供用VHDL实现的典型案例？我希望这本书不仅能教我语法，更能引导我思考如何用VHDL去高效地设计出满足性能要求的硬件。
评分在数字逻辑设计的学习过程中，我深切体会到掌握一门强大的硬件描述语言的重要性。这本书《VHDL应用教程》的出版，无疑为我打开了一扇新的学习之门。我尤其对书中关于“时钟域（clock domain）”的处理和“跨时钟域信号同步（CDC）”的讲解充满了期待。这部分内容在实际的高速数字系统中至关重要，但往往也是最容易出错的地方。书中是否会提供一些行之有效的CDC电路设计方案，并配以详细的VHDL代码示例？此外，对于“低功耗设计（low power design）”这个日益受到关注的领域，书中是否会涉及一些相关的VHDL设计技巧，例如如何利用时钟门控（clock gating）或电源门控（power gating）来降低功耗？我希望这本书能够教会我如何写出不仅功能正确，而且在性能、功耗和面积等方面都得到优化的VHDL代码。
评分作为一个有着一定硬件开发背景的人，我一直希望能够系统地学习VHDL，而不是零散地搜集网上的资料。这本书的出现，正好满足了我的这一需求。我翻看了目录，发现它似乎涵盖了从入门到进阶的各个方面。我尤其关注书中关于“IP核（IP Core）”的讲解，因为在实际的工程项目中，善于利用现成的IP核可以极大地提高开发效率。这本书是否会介绍一些常用的IP核，例如RAM、ROM、PLL等，以及如何在VHDL项目中实例化和使用它们？此外，对于大型FPGA项目的设计管理，书中是否会有相关的指导和建议？例如，如何进行模块化设计，如何编写清晰易懂的代码，以及如何进行代码的版本管理？我非常期待书中能够提供一些关于“综合（synthesis）”和“布局布线（place and route）”的深入讲解，因为这直接关系到最终硬件的性能和功耗。如果这本书能够让我理解这些过程背后的原理，并给出一些优化建议，那将是无价的。
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