“十二五”高等院校規(guī)劃教材:CPLD/FPGA設(shè)計(jì)與應(yīng)用高級(jí)教程(附CD-ROM光盤1張)
定 價(jià):39 元
- 作者:郭利文 ,鄧月明 著
- 出版時(shí)間:2011/1/1
- ISBN:9787512402461
- 出 版 社:北京航空航天大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP332.1
- 頁(yè)碼:308
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《CPLD/FPGA設(shè)計(jì)與應(yīng)用高級(jí)教程》結(jié)合目前主流的cpld/fpga產(chǎn)品以及最流行的設(shè)計(jì)理念,系統(tǒng)、詳細(xì)地介紹cpld/fpga的硬件結(jié)構(gòu)、硬件描述語(yǔ)言與驗(yàn)證語(yǔ)言的基礎(chǔ)應(yīng)用以及高級(jí)應(yīng)用;詳細(xì)介紹如何使用verilog hdl語(yǔ)言進(jìn)行有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)和testbench設(shè)計(jì),以及如何使用modelsim進(jìn)行功能仿真和時(shí)序仿真;簡(jiǎn)要介紹驗(yàn)證方法學(xué)的基本概念以及驗(yàn)證語(yǔ)言的比較,并就cpld/fpga的系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探討,包括dsp設(shè)計(jì)、嵌入式處理器設(shè)計(jì)、hardcopy設(shè)計(jì)、嵌入式邏輯分析儀的使用以及cpld/fpga的板級(jí)設(shè)計(jì)。
《CPLD/FPGA設(shè)計(jì)與應(yīng)用高級(jí)教程》既可作為電子信息、通信工程以及相關(guān)工科專業(yè)的本科高年級(jí)學(xué)生和研究生教材,也可作為全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的培訓(xùn)教材,以及從事電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)與cpld/fpga/asic設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員的參考用書。
第1章 概述
1.1 數(shù)字電路基礎(chǔ)及發(fā)展演變
1.2 cpld/fpga的介紹
1.3 設(shè)計(jì)語(yǔ)言及其方法的介紹
1.4 硬件語(yǔ)言與軟件語(yǔ)言的區(qū)別
1.5 設(shè)計(jì)與驗(yàn)證流程
1.6 cpld/fpga的前景與展望
1.7 本章小結(jié)
1.8 思考與練習(xí)
第2章 cpld/fpga硬件結(jié)構(gòu)
2.1 pld的分類
2.2 乘積項(xiàng)結(jié)構(gòu)的基本原理
2.3 查找表結(jié)構(gòu)的基本原理
2.4 傳統(tǒng)cpld的基本結(jié)構(gòu)
2.5 傳統(tǒng)fpga的基本結(jié)構(gòu)
2.6 最新cpld的基本結(jié)構(gòu)
2.7 最新fpga的基本結(jié)構(gòu)
2.8 cpld與fpga的選擇
2.9 cpld/fpga的配置
2.10 本章小結(jié)
2.11 思考與練習(xí)
第3章 verilog hdl語(yǔ)法基礎(chǔ)
3.1 verilog hdl的特點(diǎn)
3.2 verilog hdl的描述方式
3.3 模塊和端口
3.4 注 釋
3.5 常量、變量與邏輯值
3.6 操作符
3.7 操作數(shù)
3.8 參數(shù)指令
3.9 編譯指令
3.10 系統(tǒng)任務(wù)和系統(tǒng)函數(shù)
3.11 實(shí)例1:串并轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)
3.12 本章小結(jié)
3.13 思考與練習(xí)
第4章 verilog的描述與參數(shù)化設(shè)計(jì)
4.1 數(shù)據(jù)流描述
4.2 行為級(jí)描述
4.3 結(jié)構(gòu)化描述
4.4 高級(jí)編程語(yǔ)句
4.5 參數(shù)化設(shè)計(jì)
4.6 混合描述
4.7 實(shí)例2:i2c slave控制器的設(shè)計(jì)
4.8 本童小結(jié)
4.9 思考與練習(xí)
第5章 有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
5.1 有限狀態(tài)機(jī)的基本概念
5.2 狀態(tài)機(jī)描述的基本語(yǔ)法
5.3 狀態(tài)編碼
5.4 狀態(tài)初始化
5.5 full case與parallel case
5.6 狀態(tài)機(jī)的描述
5.7 實(shí)例3:pci slave接口設(shè)計(jì)
5.8 本章小結(jié)
5.9 思考與練習(xí)
第6章 約束與延時(shí)分析
6.1 約束的目的
6.2 引腳約束及電氣標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定
6.3 時(shí)序約束的基本概念
6.4 時(shí)序約束的本質(zhì)
6.5 靜態(tài)延時(shí)分析
6.6 統(tǒng)計(jì)靜態(tài)延時(shí)分析
6.7 動(dòng)態(tài)延時(shí)分析
6.8 實(shí)例4:建立時(shí)間和保持時(shí)間違例分析
6.9 時(shí)序違例及解決方式
6.10 實(shí)例5:四角測(cè)試中的時(shí)序分析
6.11 實(shí)例6:lpc slave接口設(shè)計(jì)
6.12 本章小結(jié)
6.13 思考與練習(xí)
第7章 rtl設(shè)計(jì)原則及技巧
7.1 rtl設(shè)計(jì)的主要原則
7.2 rtl設(shè)計(jì)的主要技巧
7.3 組合邏輯設(shè)計(jì)
7.4 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)
7.5 代碼風(fēng)格
7.6 實(shí)例8:信號(hào)消抖時(shí)的亞穩(wěn)態(tài)及解決方案
7.7 本章小結(jié)
7.8 思考與練習(xí)
第8章 仿真與testbench設(shè)計(jì)
8.1 仿真概述
8.2 仿真器的選擇
8.3 modelsim簡(jiǎn)介與仿真
8.4 testbench設(shè)計(jì)
8.5 testbench結(jié)構(gòu)化
8.6 實(shí)例9:基于modelsim的i2c slavetestbench設(shè)計(jì)
8.7 實(shí)例10:基于modelsim的lpc slave接口仿真設(shè)計(jì)
8.8 實(shí)例11:基于modelsim的信號(hào)消抖程序仿真設(shè)計(jì)
8.9 本章小結(jié)
8.10 思考與練習(xí)
第9章 cpld/fpga的驗(yàn)證方法學(xué)
9.1 驗(yàn)證與仿真
9.2 驗(yàn)證與測(cè)試
9.3 驗(yàn)證的期望
9.4 驗(yàn)證的語(yǔ)言
9.5 斷 言
9.6 驗(yàn)證的分類
9.7 代碼覆蓋
9.8 驗(yàn)證工具
9.9 驗(yàn)證計(jì)劃
9.10 dft
9.11 版本控制
9.12 實(shí)例12:基于fsm的sva斷言驗(yàn)證設(shè)計(jì)
9.13 本章小結(jié)
9.14 思考與練習(xí)
第10章 cpld/fpga的高級(jí)應(yīng)用
10.1 基于dsp的fpga設(shè)計(jì)
10.2 基于嵌入式處理器的fpga設(shè)計(jì)
10.3 典型的sopc運(yùn)用:nios ii簡(jiǎn)介及應(yīng)用
10.4 基于hardcopy技術(shù)的fpga設(shè)計(jì)
10.5 嵌入式邏輯分析儀
10.6 本章小結(jié)
10.7 思考與練習(xí)
第11章 cpld/fpga系統(tǒng)設(shè)計(jì)
11.1 常用電平標(biāo)準(zhǔn)及其接口設(shè)計(jì)
11.2 信號(hào)完整性概述
11.3 高速設(shè)計(jì)與serdes
11.4 電源完整性概述
11.5 功耗與熱設(shè)計(jì)
11.6 pcb設(shè)計(jì)與cpld/fpga系統(tǒng)設(shè)計(jì)
11.7 實(shí)例16:基于μc/os-ii的fpga系統(tǒng)設(shè)計(jì)
11.8 本章小結(jié)
11.9 思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)
與等效性檢查和模型檢查不同的一個(gè)類別是自動(dòng)推理,它使用邏輯推理來(lái)證明具體實(shí)現(xiàn)和相關(guān)的規(guī)范是否一致,就好像一個(gè)數(shù)學(xué)形式的論證和推演一樣,因此自動(dòng)推理是建立在定理證明理論之上,驗(yàn)證者需要先提取系統(tǒng)的模型并表示為邏輯的命題、謂語(yǔ)、引理和定理等,并且確定待驗(yàn)證的性質(zhì)。驗(yàn)證者通過(guò)不斷的引導(dǎo)、不斷地對(duì)現(xiàn)有條件包括已證明的定理應(yīng)用規(guī)則來(lái)產(chǎn)生新的定理,直到推出所需要的定理為止。
自動(dòng)推理相對(duì)于模型檢查和等效性檢查而言,最大的優(yōu)點(diǎn)莫過(guò)于它既可以應(yīng)用于無(wú)窮狀態(tài)轉(zhuǎn)換系統(tǒng),又可以應(yīng)用于有限的狀態(tài)系統(tǒng)。人為因素在自動(dòng)推理中占有很重要的位置——依照目前的技術(shù),自動(dòng)推理還不能由計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)完成,需要驗(yàn)證者具有相當(dāng)豐富的證明經(jīng)驗(yàn)才能得以實(shí)現(xiàn)。
等效性檢查、模型檢查以及自動(dòng)推理互相補(bǔ)充,在驗(yàn)證過(guò)程中同時(shí)應(yīng)用。
如果形式驗(yàn)證與仿真和斷言結(jié)合,那么又可以分為靜態(tài)形式驗(yàn)證和動(dòng)態(tài)形式驗(yàn)證。
仿真器可以覆蓋很大的范圍,但是需要?jiǎng)討B(tài)地產(chǎn)生測(cè)試激勵(lì)或者驗(yàn)證環(huán)境。另外有些仿真并不能完全覆蓋設(shè)計(jì)中的每一項(xiàng),特別是深藏在設(shè)計(jì)中的大量的交互邏輯行為。靜態(tài)形式驗(yàn)證中的最大的特點(diǎn)就是采用一個(gè)合適的工具讀取設(shè)計(jì)的功能描述,然后盡可能地對(duì)邏輯進(jìn)行分析以確保異常的狀況不會(huì)出現(xiàn)。它不需要仿真器就可以檢查所有的狀態(tài)空間,并且非常精準(zhǔn)。但是它只能檢測(cè)設(shè)計(jì)中的一小部分,隨著空間的呈指數(shù)型增大就有可能出現(xiàn)“狀態(tài)空間爆炸”,因此在這種情況下使用靜態(tài)形態(tài)驗(yàn)證就不再適合。
為了解決靜態(tài)形態(tài)驗(yàn)證的局限性,動(dòng)態(tài)形式驗(yàn)證把仿真和靜態(tài)形式驗(yàn)證相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)形式驗(yàn)證。動(dòng)態(tài)形式驗(yàn)證會(huì)直接設(shè)置一個(gè)邊界條件——在設(shè)計(jì)中很難遇到或者很難達(dá)到的功能性條件。在邊界條件里面使用靜態(tài)形態(tài)驗(yàn)證工具盡最大可能來(lái)評(píng)估邊界條件,而不采用仿真器。一旦達(dá)到一個(gè)邊界條件,或者說(shuō)靜態(tài)形態(tài)驗(yàn)證已經(jīng)完成了對(duì)邊界條件的評(píng)估后,控制權(quán)就交給仿真器繼續(xù)原來(lái)的仿真。