VHDL硬件描述语言:从基础到高级电路设计

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《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》是一本由侯伯亨编著的专业教材,针对电子电路设计领域的一次革命性转变。该书出版于2001年4月,书号为ISBN7-5606-0534-6,专为大学本科和研究生以及电子电路设计工程师提供学习资料。本书的核心内容围绕VHDL语言展开,这是一种硬件描述语言,旨在用自上而下的设计方法取代传统的自下而上的设计,使得电路设计更加模块化、高效和标准化。 第1章首先概述了传统的系统硬件设计方法,如自下而上的设计,使用通用逻辑元器件,并在设计后期进行仿真和调试,其主要设计文件是电原理图。相比之下,使用VHDL的硬件电路设计则采用自上而下的方法,强调了ASIC芯片的大量应用和早期仿真,从而降低了设计难度,主要设计文件则是VHDL源程序。VHDL设计的优势包括技术全面、方法灵活、支持广泛,以及与工艺无关的编程能力,且由于其标准性和规范性,便于代码的共享和复用。 第2章深入介绍了VHDL语言的基础结构,包括实体说明、构造体以及它们的子结构,如BLOCK、PROCESS和SUBPROGRAM语句。此外,还讲解了包集合、库和配置的概念,这些概念对于组织和管理复杂的VHDL项目至关重要。 第3章详细讨论了VHDL的数据类型和运算,这对于编写准确无误的硬件描述程序至关重要。数据类型的多样性使得设计者能够精确地表示电路中的各种信号,而高效的运算功能则支持复杂逻辑电路的实现。 后续章节,如第9章和第10章,通过具体的例子,如定时器和接口电路设计,逐步展示了如何运用VHDL设计更复杂的电路,并对设计过程进行了详尽的阐述。第11章则比较了VHDL的不同版本,帮助读者理解语言的发展和更新。最后一章,第12章,介绍了MAX+PlusⅡ这款工具的使用,这是实际操作VHDL的重要环节。 《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》不仅提供了理论知识,还结合实例和实践工具,使读者能够熟练掌握VHDL语言,适应21世纪电子电路设计的需求。