CPLD与VHDL应用下的数字设计入门

"本资源是一本英文版的国外教材，专注于数字设计中的VHDL和CPLD应用。该章节主要介绍了数字系统的基本原理，帮助读者建立起对这两个领域的深入理解。以下是详细内容概览： 1.1 数字电子与模拟电子的区别 在这一节中，读者将学习到数字电子与模拟电子的主要区别，包括信号处理方式、精度、能量效率和可靠性等核心概念。理解这些差异对于区分和选择合适的电路设计方法至关重要。 1.2 高低电平逻辑 逻辑高低电平（HIGHand LOW）是数字电路中的基本元素，通过它们的组合可以实现各种逻辑功能。这一部分会解释这两种状态的定义，以及它们在电路设计中的应用和重要性。 1.3 二进制数系统 作为数字计算的基础，二进制系统将介绍数位的构成（0和1），以及它们如何表示数值。同时，会探讨二进制数运算，如加减乘除，这对于理解和设计基于二进制的电路极为关键。 1.4 十六进制数 十六进制是一种常用的数值表示法，它将数字系统扩展到了更大的数域。学习这部分内容有助于简化复杂计算，特别是在计算机科学中，十六进制在内存地址和颜色代码等方面有广泛应用。 1.5 数字波形 通过对数字波形的讨论，读者将了解信号在时间和幅度上的表示，这对于理解信号传输和电路行为至关重要。周期性波形、非周期性波形以及它们在数字信号处理中的角色会被详细阐述。 章节目标： 通过学习本章，读者将能够： - 描述模拟电子与数字电子的主要区别。 - 理解高低电平逻辑的概念，并能应用于实际电路设计。 - 掌握二进制数系统的运作机制，包括转换和计算。 - 操作和理解不同进制之间的转换，如二进制、十进制和十六进制。 - 计算十进制数的二进制分数等效值。 - 区分一个二进制数的最高位和最低位，理解其在数值表示中的作用。 - 辨别并解释周期性、非周期性和特殊类型的数字波形及其在通信和信号处理中的应用。 掌握这些基础概念，将为后续学习VHDL编程和CPLD应用打下坚实的基础，使读者能够在实际项目中灵活运用数字设计技术。"