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| 編輯推薦： |
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内容实践性强，知识点与实际科研项目相结合
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| 內容簡介： |
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本书以存储测试系统的控制模块为设计对象，在介绍VHDL相关基础知识的前提下，详细讲解了如何采用VHDL进行控制模块关键子模块的设计方法。在对VHDL语言的数据对象、类型、数据结构及基本语句进行描述的基础上，着重将以上基础内容与实际的控制模块设计实现相结合，在不断强化基础的同时给出了VHDL在工程中的应用实例，对如何根据功能要求进行设计也有相关论述。本书内容丰富，实践性强，章节之间注重知识整体性，对应用VHDL进行系统设计有较强的指导和参考作用。 全书共11章，第1～4章是关于测试系统控制模块设计的基础理论，第5～7章是VHDL语言的基础理论，第8～11章是各控制模块的VHDL设计与实现方法及数字电路中常见的设计方法。
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| 關於作者： |
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靳鸿，教授，博士，中北大学教师。主要研究方向为恶劣环境的动态参数测试，微型弹载测试仪和智能仪器等；近年来主持承担省级项目、武器装备预研基金、国防预研重大项目等国家重点项目6项，横向科研项目十余项，获得山西省科学技术二等奖1项、一等奖1项；发明专利8项；山西省教学成果奖2项；出版教材5部；全国电子信息类优秀教材三等奖及第五届兵工高校优秀教材二等奖各一项。
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| 目錄：
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目录
第1章绪论1
1.1集成技术与可编程逻辑器件1
1.1.1可编程逻辑器件1
1.1.2CPLD和FPGA2
1.2电子系统设计与VHDL3
1.2.1传统系统的设计方法3
1.2.2VHDL与自顶向下的设计方法4
1.3EDA、VHDL及其应用5
1.3.1EDA5
1.3.2VHDL特点6
1.3.3VHDL设计流程及应用7
第2章测试系统构成及控制模块主要功能13
2.1测试系统的基本组成13
2.1.1系统模型13
2.1.2系统基本组成13
2.2控制模块的实现形式14
2.2.1基于可编程逻辑器件的设计与实现14
2.2.2基于单片机的设计与实现17
2.3控制模块主要控制功能19
2.3.1ADC控制19
2.3.2存储器的控制21
2.3.3接口的控制24
习题25
第3章控制模块设计方法26
3.1数字逻辑电路设计方法概述26
3.1.1通用逻辑器件设计方法26
3.1.2ASIC及可编程逻辑器件设计方法29
3.2控制模块的状态设计33
3.2.1状态图及其组成33
3.2.2控制模块状态图设计34
3.3系统功能模块划分与接口37
3.3.1模块划分原则37
3.3.2功能模块划分38
3.3.3常用接口与总线38
习题42
第4章基于VHDL的控制模块设计流程43
4.1VHDL设计一般流程43
4.1.1VHDL实际流程43
4.1.2仿真软件44
4.2设计输入与功能仿真45
4.2.1指定设计项目名称45
4.2.2创建新的设计文件45
4.2.3VHDL程序设计46
4.2.4功能仿真46
4.3项目编译与时序仿真49
4.3.1编译过程49
4.3.2编译器组成及说明49
4.3.3编译相关参数选取与设置50
4.3.4编译文件52
4.3.5时序仿真52
4.4器件下载编程和配置53
习题54
第5章VHDL基础55
5.1硬件描述语言概述55
5.2VHDL的数据对象55
5.2.1常量56
5.2.2变量57
5.2.3信号58
5.3VHDL的数据类型59
5.3.1标准的数据类型60
5.3.2标准逻辑位数据类型62
5.3.3用户自定义数据类型63
5.4VHDL的运算符69
5.4.1逻辑运算符69
5.4.2关系运算符70
5.4.3算术运算符70
5.4.4并置运算符71
5.5VHDL的程序结构72
5.5.1库及程序包73
5.5.2实体74
5.5.3结构体75
5.5.4配置76
习题76
第6章VHDL语句78
6.1VHDL程序结构78
6.1.1VHDL的特点78
6.1.2VHDL程序结构79
6.2顺序语句82
6.2.1赋值语句82
6.2.2IF语句83
6.2.3CASE语句85
6.2.4LOOP语句87
6.2.5WAIT语句89
6.3并行语句90
6.3.1进程语句91
6.3.2块语句92
6.3.3并行赋值语句94
6.3.4元件例化语句97
习题99
第7章基于VHDL的状态机设计101
7.1状态机设计基础101
7.1.1状态机的分类101
7.1.2状态机的描述方法102
7.1.3状态机的设计步骤102
7.2NAND Flash块擦除模块状态机设计103
习题107
第8章AD控制模块的VHDL设计与实现108
8.1AD概述108
8.2采样定理110
8.2.1时域采样定理110
8.2.2频域采样定理111
8.3并行AD111
8.3.1典型并行ADAD7492概述111
8.3.2并行AD控制命令113
8.4串行AD116
8.4.1典型的串行ADAD7274概述116
8.4.2串行AD控制命令117
习题122
第9章存储器控制模块的VHDL设计与实现124
9.1存储器分类及使用特点124
9.1.1SRAM存储器124
9.1.2FLASH存储器125
9.1.3铁电存储器125
9.2SRAM存储器及其控制125
9.2.1SRAM基本结构125
9.2.2SRAM基本操作与VHDL设计127
9.3Flash存储器概述130
9.3.1FLASH的基本结构130
9.3.2NAND Flash访问方法132
9.4FLASH存储器控制133
9.4.1Flash擦除133
9.4.2Flash无效块检测136
9.4.3Flash页编程139
9.4.4Flash读操作142
习题146
第10章异步串行通信（UART）模块设计147
10.1UART协议简介147
10.1.1UART接口标准147
10.1.2UART通信协议148
10.2UART协议控制器FPGA实现148
10.2.1UART接口实现原理与方案149
10.2.2波特率时钟生成模块设计150
10.2.3数据接收发送逻辑模块设计150
10.2.4数据奇偶校验模块设计156
10.2.5串并转换模块设计157
10.2.6数据接收发送FIFO模块设计158
10.3测试仿真与设计调试注意事项159
10.3.1测试仿真159
10.3.2设计调试注意事项160
习题161
第11章数字电路开发常用设计方法162
11.1毛刺现象及消除方法162
11.2几种逻辑器件及信号置位清除方法163
11.2.1触发器及锁存器163
11.2.2信号置位清除方法165
11.3数字电路中的同步设计165
11.4数字电路时延电路产生及用法167
11.5数字电路中的时钟设计167
11.5.1全局时钟168
11.5.2门控制时钟168
11.5.3多级逻辑时钟168
11.5.4行波时钟168
11.5.5多时钟系统169
习题171
参考文献172
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| 內容試閱：
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前言
随着计算机和大规模集成电路制造技术的迅猛发展，现代复杂数字逻辑系统正向小型化、低功耗和高集成度方向发展。具有可重复使用、可移植性好、系统设计效率高等优点的可编程逻辑器逐渐成为电子系统设计的主流。硬件描述语言VHDL（Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）具有很强的行为描述能力，是进行可编程逻辑器件设计的主要工具，随着系统复杂性和智能化的不断提高，VHDL已成为不可替代的语言工具，将在通信、工业、航空、航天等领域担负重任。
本书从系统对VHDL的需求入手，在明确VHDL设计目的的基础上，结合此语言的相关基础知识，建立VHDL的设计思路。进行程序设计时，强调思路是设计的灵魂，先有思路才能很好地构思整个程序的结构，优化其算法。本书以控制模块的功能需求为背景，在明确了需要什么的基础上，提出如何满足需要的问题。这样，采用VHDL进行程序设计时，可以先对程序建立总体的认识，再对如何构建程序进行思考，以功能为牵引，分析不同风格和语句实现的区别，掌握最优的VHDL设计方案。书中以信息获取系统控制模块设计为主线，除了扩展各具体模块的应用特点外，还考虑了各模块间的相互关系，一方面加强对语言的认识，另一方面将理论与实践进行结合，充分考虑工程实际的应用背景，建立理论学习与实际使用的衔接。
本书是作者从事十多年教学经验的积累和科研结果的体现，实践性强；知识点与实际科研项目相结合；采用先建立知识框架再进行内容填充的介绍方式，便于读者的学习和理解。希望本书，能够使读者了解VHDL，建立VHDL程序设计的思路，掌握其设计的步骤和基本方法，对实践起到一定的指导作用。
本书共11章。第1章是绪论；第2～4章是对测试系统控制模块的相关描述，包括系统组成及控制模块的主要功能，控制模块的设计方法，基于VHDL的控制模块设计流程等；第5～7章着重介绍VHDL语言的基础理论及常用的语句；第8～10章是各控制模块的VHDL设计与实现方法；第11章介绍了数字电路常用器件以及数字电路开发常用的设计方法。
本书第1、9章由中北大学靳鸿编写；第2章由中北大学孟令军编写；第3章由中北大学王燕编写；第4章由沈阳理工大学装备工程学院郭文凤编写；第5章由中北大学郭华玲编写；第6章由中北大学赵正杰编写；第7、8章由中北大学沈大伟编写；第10章由中北大学崔建峰编写；第11章由太原理工大学刘喆编写。靳鸿、郭华玲、沈大伟负责统稿。
全体编者在此书的编写过程中都尽心尽力，但因水平有限，书中难免存在不足或疏漏之处，恳请广大读者批评指正，不胜感激。
编 者
2017年1月
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