VHDL设计:数字逻辑与微处理器探索

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《数字逻辑与微处理器设计:使用VHDL》是一本由O.Hwang编著的教材,针对电子工程特别是计算机科学专业的学生,专注于介绍微处理器的设计原理以及VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)在该领域的应用。作者在La Sierra University,Riverside授课,这本书于2008年出版,旨在帮助读者理解从抽象到具体的微处理器设计过程。 在第一章“设计微处理器”中,作者首先概述了微处理器的基本概念,包括其作为计算机核心部件的重要性和功能。接着,书中讨论了设计的三个抽象层次:行为级、门级和晶体管级。行为级关注系统的功能描述,如2-1多路选择器的行为;门级描述使用逻辑门实现电路;而晶体管级则深入到硬件层面,涉及实际器件的物理构造。 章节一还介绍了VHDL语言,它是硬件描述语言的一种,特别适用于设计和验证数字电路,通过这种语言,设计者可以编写高级描述,然后转化为可制造的硬件。作者强调了VHDL在微处理器设计中的合成过程,即如何将设计转化为实际电路。此外,本章末尾提供了问题集,供读者进行自我测试和巩固学习。 第二章“数字电路”涵盖了基础概念,如二进制数和计数器,以及基本的逻辑运算符和逻辑表达式。这些内容是微处理器设计的基础,通过理解二进制系统和逻辑操作,读者能够构建更复杂的电路结构。 后续章节可能继续深入探讨微处理器设计的关键组件,如寄存器、算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)等,并逐步引导读者使用VHDL进行电路描述和仿真。整个课程旨在提供理论和实践相结合的学习体验,使读者具备微处理器设计所需的理论知识和技术技能。 对于那些对计算机体系结构感兴趣的学生和工程师来说,《Digital Logic and Microprocessor Design with VHDL》是一本不可或缺的参考书,它不仅介绍了理论知识,也提供了实践经验,有助于培养设计和实现现代微处理器的能力。