數字系統設計

本書主要闡述了數字系統設計方法和可編程邏輯器件的應用，較系統地介紹了PLD器件、HDL設計語言、流行的EDA設計軟件和數字系統設計方法等內容，力求涵蓋數字系統開發設計所涉及到的主要方面，並在內容上進行了精心編排，以着眼於綜合開發能力的提高。 全書共分為五個部分：第一部分詳細地闡述了數字系統設計，包括數字系統的組成、描述方法、設計方法；第二部分介紹了可編程邏輯器件的基本結構和工作原理；第三部分較詳細地介紹了ABEL-HDL硬件設計語言，並配有大量的設計實例；第四部分主要介紹了EDA設計的開發軟件，包括Lattice公司的ispDesignEXPERT開發軟件和Altera公司的MAX-PlusⅡ開發軟件，這兩種軟件是開發PLD廣泛使用的開發工具；第五部分介紹了基於EDA技術的現代數字系統設計方法，並列舉了設計實例和設計選題。 本書取材廣泛、內容新穎、重點突出，並着眼於實用性，提供了豐富的實例，所有的實例均經過仿真和驗證。 本書可作為高等院校電子信息、通信工程、自動化和計算機應用等信息工程類及相近專業的本專科教學用書，或課程設計用書，也可作為從事電子設計工程技術人員的參考書。 ^[1] 

第1章 數字系統及描述方法

1.1 數字系統的基本概念

1.1.1 數字系統

1.1.2 數字系統的組成

1.1.3 數據處理器

1.1.4 控制器

1.2 數字系統的硬件描述

1.2.1 系統框圖

1.2.2 算法流程圖

1.2.3 算法狀態機（ASM）

1.2.4 備有記憶文件的狀態圖（MDS）

第2章 數字系統設計

2.1 數字系統的設計步驟

2.1.1 試湊法設計步驟

2.1.2 自頂向下設計步驟

2.2 數據處理器的設計

2.2.1 數據處理器的設計步驟

2.2.2 數據處理器的設計實例

2.3 控制器的設計

2.3.1 控制器的設計步驟

2.3.2 控制器的實現方法

2.4 數字系統設計實例

2.4.1 8位移位存儲型彩燈控制器的設計

2.4.2 交通信號控制系統的設計

第3章 可編程邏輯器件

3.1 概述

3.1.1 數字邏輯器件

3.1.2 PLD的基本結構和表示方法

3.1.3 PLD的分類

3.2 可編程陣列邏輯PAL

3.2.1 PAL的基本結構

3.2.2 PAL的輸出和反饋結構

3.3 通用陣列邏輯（GAL）

3.3.1 GAL器件的產品綜述

3.3.2 普通型GAL器件的基本結構

3.3.3 普通型GAL器件的輸出邏輯宏單元

第4章 在系統可編程邏輯器件

4.1 概述

4.2 ispLSI器件的結構原理

4.2.1 ispLSI1016的引腳排列

4.2.2 ispLSI1016的結構

4.2.3 通用邏輯塊（GLB）的結構

4.2.4 全局佈線區（GRP）

4.2.5 I/O單元結構

4.2.6 宏塊結構

4.2.7 時鐘分配網絡

第5章 複雜可編程邏輯器件

5.1 CPLD概述

5.2 CPLD的結構原理

5.2.1 FLEX 10K的結構

5.2.2 嵌入陣列塊（EAB）

5.2.3 邏輯陣列塊（LAB）

5.2.4 I/O單元（IOE）

第6章 現場可編程門陣列

6.1 FPGA概述

6.1.1 FPGA的基本結構

6.1.2 FPGA的基本分類

6.2 FPGA的結構

6.2.1 可編程邏輯模塊（CLB）

6.2.2 輸入/輸出模塊（IOB）

6.2.3 可編程佈線資源

第7章 ABEL-HDL硬件描述語言

7.1 概述

7.2 ABEL-HDL語言的基本語法

7.2.1 ABEL-HDL語言的基本元素

7.2.2 ABEL-HDL語言的基本語法規則

7.3 ABEL-HDL語言源文件的基本結構

7.3.1 源文件基本結構

7.3.2 模塊開始段

7.3.3 模塊説明段

7.3.4 邏輯描述段

7.3.5 測試向量段

7.3.6 模塊結束段

7.4 ABEL-HDL語言的指示字

7.5 ABEL-HDL語言的邏輯描述

7.5.1 邏輯方程描述

7.5.2 真值表描述

7.5.3 狀態圖描述

7.6 ABEL-HDL語言的測試向量

7.6.1 組合電路的測試向量

7.6.2 時序電路的測試向量

7.6.3 編寫測試向量的技巧

7.7 ABEL-HDL語言設計實例

7.7.1 常用組合電路的設計

7.7.2 常用時序電路的設計

7.7.3 ABEL-HDL語言的層次設計

第8章 ispDesignEXPERT開發軟件

8.1 概述

8.1.1 ispDesignEXPERT簡介

8.1.2 ispDesignEXPERT的設計流程

8.2 工程項目的基本操作

8.2.1 工程項目管理器

8.2.2 工程項目的操作

8.2.3 設計文件的操作

8.3 原理圖設計文件的操作

8.3.1 原理圖編輯器

8.3.2 原理圖設計文件的輸入

8.3.3 原理圖設計文件的編譯

8.3.4 原理圖設計文件的仿真

8.4 HDL設計文件的操作

8.4.1 ABEL設計文件的輸入

8.4.2 ABEL設計文件的編譯

8.4.3 ABEL設計文件的仿真

8.5 HDL與原理圖的混合設計

8.5.1 頂層原理圖設計

8.5.2 底層HDL文件設計

8.5.3 混合設計的編譯與仿真

8.5.4 適配和下載

8.5.5 層次化操作

第9章 MAX-PlusⅡ開發軟件

9.1 MAX-PlusⅡ開發軟件簡介

9.1.1 MAX-PlusⅡ開發軟件的特點

9.1.2 MAX-PlusⅡ開發軟件的主要功能

9.1.3 MAX-PlusⅡ開發軟件的配置要求和版本

9.1.4 MAX-PlusⅡ開發軟件的設計流程

9.2 MAX-PlusⅡ開發軟件的基本操作

9.2.1 MAX-PlusⅡ開發軟件的安裝

9.2.2 MAX-PlusⅡ工具按鈕的使用

9.3 MAX-PlusⅡ設計文件的輸入

9.3.1 基於原理圖設計文件的輸入

9.3.2 基於HDL設計文件的輸入

9.3.3 基於波形圖設計文件的輸入

9.3.4 MAX-PlusⅡ的層次化設計

9.4 MAX-PlusⅡ設計項目的編譯

9.4.1 編譯選項設置

9.4.2 設計項目的編譯

9.5 MAX-PlusⅡ設計項目的校驗

9.5.1 設計仿真

9.5.2 定時分析

9.6 MAX-PlusⅡ的器件編程

第10章 基於EDA技術的現代數字系統設計

10.1 現代數字系統設計概述

10.2 現代數字系統設計方法

10.2.1 原理圖設計法

10.2.2 程序設計法

10.2.3 波形圖設計法

10.2.4 狀態機設計法

10.3 現代數字系統設計流程

10.4 基於PLD的數字系統設計實例

10.4.1 交通燈控制器

10.4.2 智力搶答器

10.4.3 數字鐘

10.4.4 數字頻率計

第11章 數字系統設計選題

11.1 報時式數字鐘的設計

11.2 鍾控定時電路的設計

11.3 智力競賽搶答器的設計

11.4 交通燈控制器的設計

11.5 數字頻率計的設計

11.6 彩燈控制器的設計

11.7 電梯控制器的設計

11.8 乒乓球遊戲控制器的設計

11.9 電子密碼鎖的設計

11.10 汽車尾燈控制器的設計

參考文獻 ^[1]