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杭州康芯电子有限公司KONXINKONXINEDA技术丛书VHDL实用教程潘松王国栋编著李广军审校电子科技大学出版社杭州康芯电子有限公司KONXINKONXIN内容简介本书比较系统地介绍了VHDL的基本语言现象和实用技术全书以实用和可操作为基点简洁而又不失完整地介绍了VHDL基于EDA技术的理论与实践方面的知识其中包括VHDL语句语法基础知识第1章第7章逻辑综合与编程技术第9章有限状态机及其设计第10章基于FPGA的数字滤波器设计第11章多种常用的支持VHDL的EDA软件使用介绍第12章VHDL数字系统设计实践介绍第13章和大学生电子设计赛题的VHDL应用介绍第14章全书列举了大量VHDL设计示例其中大部分经第12章介绍的VHDL综合器编译通过第13章的程序绝大部分都通过了附录介绍的EDA实验系统上的硬件测试可直接使用书中还附有大量程序设计和实验/实践方面的习题本书可作为高等院校的电子工程通信工业自动化计算机应用技术电子对抗仪器仪表数字信号处理图像处理等学科领域和专业的高年级本科生或研究生的VHDL或EDA技术课程的教材及实验指导也可作为相关专业技术人员的自学参考书声明本书无四川省版权防盗标识不得销售版权所有违者必究举报有奖举报电话028663648162411463201496VHDL实用教程潘松王国栋编著李广军审校出版:电子科技大学出版社(成都建设北路二段四号邮编610054)责任编辑:张琴发行:新华书店印刷:西南冶金地质印刷厂开本:78710921/16印张14.875字数343千字版次:1999年12月第一版印次:1999年12月第一次印刷书号:ISBN7—81065—290—7/TP172印数:1—5000册定价:25.00元杭州康芯电子有限公司KONXINKONXIN————————前言————————随着VLSI的发展电子产品市场运作节奏的进一步加快涉及诸多领域如计算机应用通信智能仪表医用设备军事民用电器等领域的现代电子设计技术已迈入一个全新的阶段其特点是1电子器件及其技术的发展将更多地趋向于支持EDAElectronicDesignAutomation2借助于硬件描述语言硬件设计与软件设计技术得到了有机的融合3就电子设计的技术开发过程和目标器件的形式与结构来说将从过去的群雄并起的局面向规范化标准化发展4应用系统的设计已从单纯的ASIC设计走向了系统设计和单片系统SOCSystemOnaChip设计一些专家预言未来的电子技术将是EDA的时代为了适应这一时代国外各大VLSI厂商纷纷推出各种系列的大规模和超大规模FPGA和CPLD产品其产品性能提高之快品种之多让人应接不暇Xilinx公司和Altera公司推出了多种高性能的FPGA/CPLD芯片FPGA器件的规模已进入了千万门的行列作为世界最早发明GAL等可编程逻辑器件的Lattice公司在原来已成熟的PLD/CPLD产品的基础上再次首创了可编程逻辑器件革命性的编程下载方式即在系统可编程下载方式并相继推出了多种系列各具特色的ISP下载方式的CPLD器件以及大规模在系统可编程模拟器件在最近几年中可编程逻辑器件的开发生产和销售规模以惊人的速度增长统计资料表明其平均年增长率高达23%与此相适应CadenceDataI/OMentorGraphicsOrCADSynopsys和Viewlogic等世界各大EDA公司亦相继推出各类高性能的EDA工具软件在现代电子设计技术高速推进浪潮的多层因素促进下CADCAMCAT和CAE技术发生了进一步融合与升华形成了更为强大的EDA和ESDAElectronicSystemDesignAutomation技术从而成为当代电子设计技术发展的总趋势面对现代电子技术的迅猛发展高新技术日新月异的变化以及人才市场产品市场的迫切需求我国许多高校迅速地作出了积极的反应在不长的时间内在相关的专业教学与学科领域卓有成效地完成了具有重要意义的教学改革及学科建设例如适用于各种教学层次的EDA实验室的建立EDAVHDL及大规模可编程逻辑器件相关课程的设置两年一度的全国大学生电子设计竞赛也已使用了FPGACPLD及相应的EDA开发系统同时对革新传统的数字电路课程的教学内容和实验方式作了许多大胆的尝试从而使得诸如电子信息通信工程计算机应用工业自动化等专业的毕业生的实际电子工程设计能力新技术应用能力以及高新技术市场的适应能力都有了明显的提高VHDL作为IEEE标准的硬件描述语言和EDA的重要组成部分经过十几年的发展应用和完善以其强大的系统描述能力规范的程序设计结构灵活的语句表达风格和多层次的仿真测试手段受到业界的普遍认同和广泛的接受从数十种国际流行的硬件描述语言中脱颖而出成为现代EDA领域的首选硬件设计计算机语言而且目前流行的EDA工具软件全部支持VHDL除了作为电子系统设计的主选硬件描述语言外VHDL在EDA领域的仿真测试学术交流电子设计的存档程序模块的移植ASIC设计源程序的交付IP核IntelligencePropertyCore的应用等方面担任着不可或缺的角色因此不可避杭州康芯电子有限公司KONXINKONXIN免地将成为了我国高等教育中电子信息类专业知识结构的重要组成部分在新世纪中电子技术的发展将更加迅猛电子设计的自动化程度将更高电子产品的上市节奏将更快传统的电子设计技术工具和器件将在更大的程度上被EDA所取代EDA技术和VHDL势必成为广大电子信息工程类各专业领域工程技术人员的必修课与一般的高级语言相比VHDL的学习具有更强的实践性它的学习和应用所涉及的内容和工具比较多类似传统软件编程语言的语法语句和编程练习的学习已不足以掌握VHDL有鉴于此本教程从实际的应用出发以实用和可操作为基点以初步掌握EDA技术和培养基于VHDL的开发能力为目标始终围绕一个主题学以致用实用性是本教程的特点主要表现在1适当略去有关行为仿真语句的内容主要考虑到这些内容不能参与综合和在硬件电路中实现而在实用中VHDL的仿真大都采用功能仿真时序仿真和硬件仿真2以可综合的VHDL程序设计介绍为基点将软件程序与对应的硬件电路结构紧密联系在一起力图提高读者实现即定硬件电路的VHDL软件设计驾御能力在教程中尽可能给出对应程序的综合后的电路原理图3全书从不同角度介绍了VHDL的最直接的实用技术本教程的另一特点是可操作性1教程中的程序几乎全部经VHDL综合器通过且大部分经硬件测试并可直接在实验或电子设计中使用特别是第11章至第14章中的实践与实验项目许多是我校毕业生的课余作品和毕业设计项目这些同学有蔡邦忠金荣伟傅剑斌姜寒冰和李永成等2在第12章安排了3种目前最流行的基于PC的VHDL设计EDA软件的使用介绍而且采用的是向导式介绍方法即以一VHDL设计实例开始通过各个处理项目从编辑编译仿真布局布线和适配直至配置/下载和硬件测试向读者完整地展示了该软件的各项主要功能使用的全过程比较适合于EDA工具使用的速成式自学3附录1和附录2为VHDL学习的最后一个阶段即为VHDL的实验和硬件仿真/调试提供了有用的信息我们期望本教程能有助于读者在EDA的教学与实验方面在学生的电子设计和电子工程实践能力的提高方面在高新技术领域的产品开发与推广以及相关学科领域的技术拓展方面收到良好的效果不可否认本书的出发点是一回事实际编写水平可能又是另外一回事良好的愿望未必就是现实我们真诚地欢迎并期待读者能对书中的错误给予指正让我们共同进步与作者的联系方式如下E-mailspan88@mail.hz.zj.cn电话0571-5525171/5972935地址杭州文一路65号杭州电子工业学院电子信息学院310012责任编辑联系方式E-mailHjwang@uestc.edu..cn电话02832031890283251067-8999地址成都电子科技大学出版社610054编者2001年3月于杭州电子工业学院