数字系统设计与PLD应用（第4版） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书阐述数字系统设计方法和可编程逻辑器件PLD的应用技术。引导读者从一般的数字功能电路设计转向数字系统设计；从传统的非定制通用集成电路的应用转向用户半定制的PLD的应用；从单纯的硬件设计转向硬件、软件高度渗透的设计方法。从而了解数字技术的新发展、新思路、新器件，拓宽软、硬件设计的知识面，提高设计能力。从而了解数字技术的新发展、新思路、新器件，拓宽软、硬件设计的知识面，提高设计能力。；从单纯的硬件设计转向硬件、软件高度渗透的设计方法。从而了解数字技术的新发展、新思路、新器件，拓宽软、硬件设计的知识面，提高设计能力。从而了解数字技术的新发展、新思路、新器件，拓宽软、硬件设计的知识面，提高设计能力。

目录

第1章数字系统设计方法

11绪言

111数字系统的基本概念

112数字系统的基本模型

113数字系统的基本结构

12数字系统设计的一般步骤

121引例

122数字系统设计的基本步骤

123层次化设计

13数字系统设计方法

131自上而下的设计方法

132自下而上的设计方法

133基于关键部件的设计方法

134信息流驱动的设计方法

14数字系统的描述方法之一

算法流程图

141算法流程图的符号与规则

142设计举例

习题1

第2章数字系统的算法设计和硬件

实现

21算法设计

211算法设计综述

212跟踪法

213归纳法

214划分法

215解析法

216综合法

22算法结构

221顺序算法结构

222并行算法结构

223流水线算法结构

23数据处理单元的设计

231系统硬件实现概述

232器件选择

233数据处理单元设计步骤

234数据处理单元设计实例

24控制单元的设计

241系统控制方式

242控制器的基本结构和系统同步

243算法状态机图（ASM图）

244控制器的硬件逻辑设计方法

习题2

第3章硬件描述语言VHDL和

Verilog HDL

31概述

32VHDL及其应用

321VHDL基本结构

322数据对象、类型及运算符

323顺序语句

324并行语句

325子程序

326程序包与设计库

327元件配置

328VHDL描述实例

33Verilog HDL及其应用

331Verilog HDL基本结构

332数据类型、运算符与表达式

333行为描述语句

334并行语句

335结构描述语句

336任务与函数

337编译预处理

338Verilog HDL描述实例

习题3

第4章可编程逻辑器件基础

41PLD概述

42简单ＰＬD原理

421ＰＬD的基本组成

422ＰＬD的编程

423阵列结构

424ＰＬD中阵列的表示方法

43SＰＬD组成

431可编程只读存储器（PRＯＭ）

432可编程逻辑阵列（ＰＬＡ）

433可编程阵列逻辑（ＰＡＬ）

434通用阵列逻辑（ＧＡＬ）

习题4

第5章高密度ＰＬＤ及其应用

51ＨＤＰＬＤ分类

52经典的ＨＤＰＬＤ组成

521阵列扩展型CＰＬＤ

522现场可编程门阵列(ＦＰＧＡ)

523延时确定型FPGA

524多路开关型ＦＰＧＡ

53ＨＤＰＬＤ编程技术

531在系统可编程技术

532在电路配置(重构)技术

533反熔丝（Ａntifuse)编程技术

534扩展的在系统可编程技术

54先进的HDPLD

541Intel MAX II基于逻辑单元

的CPLD

542Intel Cyclone III系统级FPGA

543Xilinx Spartan3 FPGA

544Xilinx 7系列FPGA

5457系列FPGA的典型应用

习题5

第6章PLD设计平台

61概述

62可视化前端设计环境Robei

621Robei的软件界面

622Robei设计要素

623仿真验证

624设计实例

63Intel（Altera）设计环境

Quartus Prime

631Quartus Prime设计流程

632设计输入

633编译

634仿真验证

635时序分析

636可视化工具

637器件编程

64Xilinx设计环境Vivado

641用Vivado进行设计的一般过程

642IP封装

643基于原理图设计

644基于Verilog HDL的设计

645仿真验证

646引脚分配

647综合及实现

648器件编程

第7章可编程片上系统(SoPC)

71概述

72基于MicroBlaze软核的嵌入式

系统

721Xilinx的SoPC技术

722MicroBlaze处理器结构

723MicroBlaze信号接口

724MicroBlaze软硬件设计流程

73基于Nios Ⅱ软核的SoPC

731Intel的SoPC技术

732Nios Ⅱ处理器

733Avalon总线架构

734Nios Ⅱ软硬件开发流程

74Xilinx全可编程SoC

741Zynq7000 SoC的组成

742处理器系统（PS）

743可编程逻辑（PL）

744系统级功能

745设计流程

746其他SoPC及软件开发平台

75设计举例

751设计要求

752运行Quartus Prime并新建

设计工程

753创建一个新的Platform Designer

系统

754在Platform Designer中定义

Nios Ⅱ系统

755在Platform Designer中生成

Nios Ⅱ系统

756将Nios Ⅱ系统集成到Quartus

Prime 工程中

757用Nios Ⅱ SBT for Eclipse

开发软件

习题7

第8章实验选题与设计实例

81高速并行乘法器

811算法设计和结构选择

812设计输入

813逻辑仿真

82十字路口交通管理器

821交通管理器的功能

822系统算法设计

823设计输入

824逻辑仿真

83九九乘法表

831系统功能和技术指标

832算法设计

833数据处理单元的实现

834设计输入

835系统的功能仿真

84先进先出堆栈（FＩFＯ）

841FＩFＯ的功能

842算法设计和逻辑框图

843数据处理单元和控制器的设计

844设计输入

845用Verilog HDL进行设计

846仿真验证

85UART接口

851UART组成与帧格式

852顶层模块的描述

853发送模块设计

854接收模块设计

855仿真验证

86SPI总线接口

861SPI总线通信原理

862SPI总线接口设计

863关键代码分析

864仿真验证

87I2C总线接口

871I2C总线通信原理

872I2C主机接口设计要点

873I2C总线接口设计与仿真

88FＩR有限冲激响应滤波器

881FIR结构简介

882设计方案和算法结构

883模块组成

884FIR滤波器的扩展应用

885设计输入

886设计验证

89串行神经网络

891神经网络的基本结构

892神经网络设计

893关键代码分析

894串行神经元仿真验证

810RISC处理器

8101MIPS简单处理器结构

8102MIPS指令简介

8103单周期RISC处理器设计

8104仿真验证

参考文献

臧春华，南京航空航天大学电子信息学院，教授，负责模拟电子技术、数字电子技术等课程的教学工作，主编《数字系统设计与PLD应用》教材。

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前言

单片机是微型计算机应用技术的一个重要分支，在工业智能仪器仪表、光机电设备、自动检测、信息处理、家电等方面有着广泛应用。单片机应用技术是高等职业院校多个专业开设的专业核心课程，深圳职业技术学院单片机应用技术课程组已经过十多年的教学改革和校企合作经验，同时不断吸取其他院校单片机课程新的教学改革成果与经验，在单片机实践教学方面积累了丰富的经验。

        本书采用项目驱动方式安排教学，以实践项目为载体，强调“教、学、做”一体，理论知识以够用为度，根据项目需要，将知识点分散到每个项目任务中进行讲解并加以组合；各项目从单片机应用系统的开发流程入手，以对话和问答等方式逐步对设计内容进行分析讲解，引导学生逐步进行项目分析、硬件设计、软件设计和调试，用获得的知识去解决实际问题，从而提高学生的动手能力；通过归纳、总结等实践扩展项目，使学生除了掌握单片机的基本应用方法外，还能针对不同项目需求设计解决方案，达到举一反三的学习目的。

        每个项目任务的学习和制作都是一个不断成功地完成制作的过程，从中可以获得成就感和学习的乐趣。随着项目复杂程度的逐步提高，知识逐步完善，能力逐渐提升；当读者完成了前面几个项目的制作时，已具备初步的技术开发能力。这时，读者会感叹：原来51单片机C语言也可以这样学！ 

        本书内容包括单片机并行I/O口应用、显示接口及应用、串行通信接口及应用、语音接口及应用、常用传感器接口及应用、综合项目实践等六个学习单元,分为21个精心挑选的实践项目。所选项目突出实用性，易学易懂；每个项目都在Proteus软件上进行仿真并调试通过；项目之间具有一定的关联性，每个项目既相对独立，又是综合项目的子任务；每个项目以子函数的形式出现，让读者掌握函数调用的技巧；在叙述方式上，本书避免整页长篇大论的讲解方式，引入与实践相关的图、表、提示、问答等内容形式；项目的扩展性较强，基础项目可以根据需要组合成综合项目，让读者获得的不仅是一本文字教材，更是一个完整的学习环境，为学生提供了很好的自我学习和提高的学习资源。

        本书内容循序渐进，新颖实用，参考学时为62～80学时，在使用时可根据具体教学情况选择不同的项目任务或扩展任务，酌情增减学时。本书也可与王静霞主编的《单片机应用技术（C语言版）》配合使用，以熟练掌握项目开发与设计技能。

        本书由陈海松担任主编，何惠琴和刘丽莎担任副主编。具体分工为：陈海松编写绪言、项目4、项目7～8、项目12、项目17～18；何惠琴编写项目1、项目11的任务11-2和项目13的任务13-2；刘丽莎编写项目3、项目5、项目9；柴继红编写项目6、项目14、项目16；夏继媛编写项目10和项目15；李益民编写项目13的任务13-1；熊建平编写项目1和项目11的任务11-1。

        王静霞教授审阅了全书，对本书的编写提出了很好的修改意见；本书在编写过程中得到深圳职业技术学院电子技术基础教研室的大力支持，李益民教授绘制了书中全部电路图，在此表示衷心感谢！ 

        为了方便教师教学，本书配有电子教学课件、微课视频、C语言源程序、Proteus仿真设计文件等，请有此需要的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载；有问题时请在网站留言或与电子工业出版社联系（E-mail:hxedu@phei.com.cn）。读者也可通过精品课网站（http://jpkc.szpt.edu.cn/2008/dpj）浏览和参考更多的教学资源。

        由于时间紧迫和编者水平有限，书中错误和缺点在所难免，热忱欢迎使用者对本书提出批评和建议。