《VHDL程式设计教程（第4版）》是2014年清华大学出版社出版的图书。
基本介绍
- 书名：VHDL程式设计教程（第4版）
- ISBN：9787302348917
- 定价：36元
- 出版社：清华大学出版社
- 出版时间：2014-3-21
- 装帧：平装
图书简介
本书系统地阐述了VHDL硬体描述语言的基础知识、语法定义、编程技巧和使用方法。全书共9章，第1章为绪论，包括VHDL概述、语言设计环境、设计实现和教学建议；第2章为VHDL语言的词法基础；第3章为VHDL语言的程式结构；第4章为VHDL的语法基础；第5章为VHDL程式设计基础，第4、5章的VHDL程式片段完全以理解语法规範为目的；第6章为VHDL程式设计实践，本章的VHDL程式片段完全以理解逻辑电路结构为目的；第7章为VHDL仿真与测试，给出了VHDL测试程式、仿真程式的编写方法和片上内建自测试的概念；第8章为VHDL标準程式接口，列出了接口函式清单，给出了C++联合VHDL设计、仿真、测试的实例；第9章为IP复用与SoC设计，详细介绍了SoC晶片研发流程和软体驱动开发环境。
目录
第1章绪论 1
1.1VHDL概述 1
1.1.1硬体描述语言的诞生 1
1.1.2HDL语言的种类 2
1.1.3VHDL语言的特点 3
1.1.4VHDL语言的优势 4
1.2VHDL语言设计环境 4
1.2.1设计工具 4
1.2.2仿真工具 6
1.3VHDL语言设计实现 7
1.4VHDL语言课程教学建议 9
1.4.1课时安排 9
1.4.2实验 9
1.5小结 11
1.6习题 11
第2章VHDL语言的词法基础 12
2.1对象 12
2.1.1对象的声明与初始化 12
2.1.2常量 12
2.1.3变数 13
2.1.4信号 14
2.1.5档案 14
2.1.6对象的隐式创建 15
2.2词法元素 15
2.2.1数字 15
2.2.2字元、字元串及位串 16
2.2.3分隔设定 17
2.2.4标识符和保留字 17
2.2.5注释 19
2.3数据类型 19
2.3.1类型与子类型 20
2.3.2标量类型 20
2.3.3複合类型 23
2.3.4存取类型 25
2.3.5档案类型 25
2.3.6隐含类型 25
2.3.7IEEE标準类型 26
2.3.8类型转换 27
2.4运算操作符 28
2.4.1逻辑运算符 28
2.4.2关係运算符 29
2.4.3移位运算符 30
2.4.4并置运算符 31
2.4.5算术运算符 31
2.4.6状态运算符 31
2.4.7运算符的优先权 32
2.5小结 32
2.6习题 33
第3章VHDL语言的程式结构 34
3.1实体 35
3.1.1类型说明部分 36
3.1.2连线埠说明部分 36
3.1.3实体说明部分 38
3.1.4实体语句部分 38
3.2结构体 38
3.2.1结构体名 39
3.2.2结构体说明部分 39
3.2.3结构体语句 40
3.2.4进程语句 40
3.2.5模组语句 45
3.3子程式 49
3.3.1过程语句 49
3.3.2函式语句 51
3.3.3RETURN语句 53
3.4VHDL程式设计风格 54
3.4.1结构体的行为描述法 54
3.4.2结构体的数据流描述法 55
3.4.3结构体的结构化描述法 56
3.5小结 57
3.6习题 57
第4章VHDL的语法基础 58
4.1并行语句与顺序语句 58
4.2变数赋值语句与信号代入语句 59
4.2.1变数赋值语句 60
4.2.2信号代入语句 61
4.3条件分支语句与循环语句 64
4.3.1IF语句 64
4.3.2CASE语句 67
4.3.3LOOP语句 68
4.3.4NULL语句 71
4.4元件与模组的复用 71
4.4.1元件声明与调用 71
4.4.2参数传递子句与参数映射 71
4.4.3I/O连线埠子句与连线埠映射 73
4.4.4生成语句 74
4.5调试 77
4.5.1REPORT语句 77
4.5.2断言语句 77
4.6小结 78
4.7习题 78
第5章VHDL程式设计基础 79
5.1层次化设计方法 79
5.2元件库 79
5.2.1库的概念及语法 79
5.2.2库的分类 80
5.2.3构造元件 81
5.2.4程式打包 87
5.2.5构建元件库 88
5.2.6元件的调用 88
5.3配置 89
5.3.1默认连线和默认配置 90
5.3.2块配置 92
5.3.3元件的配置 94
5.3.4配置中的连线埠映射与参数传递 96
5.3.5多层配置 100
5.4可见性 100
5.4.1声明的可见性 100
5.4.2USE语句 101
5.4.3 变数共享 101
5.5重载 102
5.5.1函式重载 102
5.5.2运算符重载 105
5.6别名 106
5.7程式包 107
5.7.1程式包声明 108
5.7.2程式包体 109
5.7.3常用程式包 110
5.8文本I/O操作 116
5.8.1文本类型定义 116
5.8.2档案访问过程定义 117
5.8.3TEXTIO程式包的语法 117
5.8.4TEXTIO程式包的内容 118
5.8.5TEXTIO程式包的调用 119
5.9小结 121
5.10习题 122
第6章VHDL程式设计实践 123
6.1组合逻辑设计 123
6.1.1门电路 123
6.1.2编码器的设计 124
6.1.3解码器的设计 126
6.1.4加法器的设计 128
6.2时序逻辑电路设计 129
6.2.1时钟信号的VHDL描述方法 130
6.2.2时序电路中复位信号Reset的VHDL描述方法 132
6.3触发器的设计 133
6.3.1D触发器 133
6.3.2带异步复位的D触发器 134
6.4暂存器的设计 136
6.4.18位通用暂存器 136
6.4.2串入/串出移位暂存器 136
6.5计数器的设计 138
6.5.1同步计数器 138
6.5.2可逆计数器 139
6.5.3具有数据载入和进位控制接口的同步计数器 140
6.6状态机的设计 142
6.6.1Moore型状态机的设计 143
6.6.2状态机的建立过程 144
6.6.3状态机的复位 145
6.6.4状态机信号输出方法 150
6.6.5Mealy型状态机的设计 155
6.6.6容错状态机的设计 155
6.7微处理器设计 157
6.7.1微处理器设计的任务 157
6.7.2精简指令集计算机 157
6.7.3URISC处理器设计 160
6.7.44位微处理器设计 164
6.7.5构造微处理器基本元件 166
6.7.64位微处理器的顶层设计 174
6.8小结 175
6.9习题 176
第7章VHDL仿真与测试 177
7.1概述 177
7.1.1ModelSim的主要特点 177
7.1.2ModelSim的操作步骤 179
7.1.3ModelSim的操作实例 180
7.2用VHDL编写testbench 182
7.2.1简单的testbench 182
7.2.2八进制计数器测试平台设计 184
7.3激励信号 187
7.3.1具有独立激励源的testbench 188
7.3.2用TextIO输入激励信号 190
7.4用EDA工具生成testbench 194
7.5小结 196
7.6习题 196
第8章VHDL标準程式接口 197
8.1VHPI概述 197
8.1.1VHPI的套用 197
8.1.2VHPI的功能 198
8.1.3VHPI命名规则 199
8.1.4VHPI句柄 199
8.2类继承层次和VHPI信息模型 200
8.2.1类继承层次 201
8.2.2VHPI信息模型 201
8.3VHPI访问函式 202
8.3.1信息访问函式 202
8.3.2属性访问函式 203
8.4VHPI工具运行 204
8.4.1注册阶段 205
8.4.2分析阶段 208
8.4.3解释阶段 208
8.4.4初始化阶段 209
8.4.5仿真阶段 209
8.4.6保存阶段 209
8.4.7重启阶段 210
8.4.8重置阶段 210
8.4.9终止阶段 211
8.5VHPI回调 211
8.5.1回调函式 212
8.5.2回调方法与回调属性 213
8.5.3回调原因 214
8.6VHPI数值访问和更新 221
8.6.1数值结构和类型 221
8.6.2读取对象数值 224
8.6.3格式化 224
8.6.4更新对象值 225
8.6.5驱动事务调度 229
8.7VHPI套用举例 230
8.7.1概述 230
8.7.2构建VHPI套用 230
8.7.3使用VHPI 231
8.7.4VHPI实例 233
8.8小结 235
8.9习题 236
第9章IP复用与SoC设计 237
9.1概述 237
9.2IP模组的设计 238
9.2.1硬IP模组设计 239
9.2.2软IP模组设计 240
9.2.3IP模组的封装 240
9.2.4IP模组的复用 241
9.3SoC晶片设计 242
9.3.1SoC的设计基础 242
9.3.2SoC的套用设计 244
9.3.3SoC的晶片实现 244
9.3.4SoC的晶片测试 245
9.4基于IP的SoC设计（1）--嵌入式微处理器系统 246
9.5基于IP的SoC设计（2）--网路多核处理器实现 255
9.6基于IP的SoC设计（3）--万兆网路收发器仿真 265
9.7小结 288
9.8习题 288
参考文献 289
附录AVHPI类的继承层次 290
附录BVHPI函式参考 294