可編程ASIC集成數(shù)字系統(tǒng)

緒論
一、可編程器計(jì)對(duì)電子系統(tǒng)的影響
二、系統(tǒng)集成芯的設(shè)計(jì)要求
三、設(shè)計(jì)方法的發(fā)展趨勢(shì)
第一章　可編程ASIC器件
1.1　CPLD
1.1.1　CPLD結(jié)構(gòu)
1.1.2　典型CPLD器件
1.2　FPGA
1.2.1　FPGA的結(jié)構(gòu)
1.2.2　SRAM-查找表類型
2.2.3　反熔絲多路開關(guān)類型
1.3　計(jì)算邏輯列
2.3.1　計(jì)算邏輯陣列的結(jié)構(gòu)
2.3.2　第一代可配置計(jì)算陣列
2.3.3　第二代的可配置計(jì)算陣列-XC6200系列
1.4　可編程ASIC的基本
1.4.1　功能單元
1.4.2　輸入-輸出焊盤
1.4.3　布線資源
1.4.4　片內(nèi)RAM
1.5　邊界掃描技術(shù)
1.6　可編程ASIC的編程元件
1.6.1　熔絲型開關(guān)
1.6.2　反熔絲開關(guān)
1.6.3　浮柵編程技術(shù)
1.6.4　靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)
第二章　可編程ASIC的設(shè)計(jì)
2.1　數(shù)字系統(tǒng)的綜合
2.1.1　抽象的級(jí)別
2.1.2　綜合的定義
2.1.3　系統(tǒng)級(jí)綜合
2.1.4　寄存器轉(zhuǎn)移級(jí)綜合
2.1.5　邏輯級(jí)綜合
2.2　可編程ASIC的邏輯綜合
2.2.1　邏輯綜合概述
2.2.2　兩級(jí)邏輯最小化
2.2.3　基于查找表結(jié)構(gòu)的多級(jí)邏輯優(yōu)化
2.2.4　立方體歸并
2.2.5　工藝映射
2.2.6　基于MUX結(jié)構(gòu)的多級(jí)邏輯優(yōu)化
2.3　狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
2.3.1　二進(jìn)制編碼
2.3.2　一個(gè)有效編碼
2.4　FPGAR的布局和布線
2.4.1　布局
2.4.2　布線
2.4.3　布通率和布線資源
2.4.4　網(wǎng)線延時(shí)
2.5　Xilinx的設(shè)計(jì)流程
2.5.1　設(shè)計(jì)輸入
2.5.2　設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
2.5.3　設(shè)計(jì)
2.5.4　XilinxFPGA詳細(xì)的設(shè)計(jì)流程
2.5.5　XilinxCPLD詳細(xì)設(shè)計(jì)流程
第二章　CPLD-XC9500系列
3.1　結(jié)構(gòu)描述
3.1.1　功能塊
3.1.2　宏單元
3.1.3　乘積項(xiàng)分配器
3.1.4　FastCONNECT開關(guān)矩陣
3.1.5　I/O塊
3.1.6　持續(xù)性
3.1.7　設(shè)計(jì)保密性
3.1.8　低功率模式
3.1.9　加電特性
3.2　XC9500時(shí)序模型
3.2.1　時(shí)序模型
3.2.2　基本時(shí)序模型的參數(shù)
3.3　系統(tǒng)內(nèi)編程
3.3.1　JTAG邊界掃描接口
3.3.2　邊界掃描系統(tǒng)中利用系統(tǒng)內(nèi)編程
3.4　引腿鎖定能力
3.4.1　出腿鎖定能力
3.4.2　XC9500布線資源
3.4.3　數(shù)據(jù)通道的估算
3.4.4　控制通道估算
3.4.5　出腿預(yù)分配
3.5　設(shè)計(jì)優(yōu)化
3.5.1　優(yōu)化密度
3.5.2　優(yōu)化時(shí)序
3.5.3　優(yōu)化原理圖設(shè)計(jì)
3.5.4　優(yōu)化ABEL設(shè)計(jì)
3.5.5　優(yōu)化VHDL設(shè)計(jì)
第四章　FPGA-XC4000系列
4.1　概述
4.2　結(jié)構(gòu)
4.2.1　基本積木塊
4.2.2　可配置邏輯功能塊
4.2.3　輸入/輸出功能塊
4.2.4　三態(tài)緩沖器
4.2.5　沿邊寬譯碼器
4.2.6　片內(nèi)振蕩器
4.3　可編程互連
4.3.1　互連概述
4.3.2　CLB布線連接
4.3.3　I/O布線
4.3.4　全局網(wǎng)線和緩沖器
4.4　功率分布
4.5　邊界掃描電路
4.5.1　XC4000/XC5000邊界掃描特性概述
4.5.2　與IEEE標(biāo)準(zhǔn)的偏差
4.5.3　邊界掃描硬件描述
4.5.4　利用邊界掃描電路
4.6　配置
4.6.1　專用引腿
4.6.2　配置模式
4.6.3　設(shè)置CCLK頻率
4.6.4　數(shù)據(jù)流格式
4.6.5　配置和讀回的CRC校驗(yàn)
4.6.6　配置順序
4.6.7　配置時(shí)序
第五章　可編程計(jì)算陣列系列
5.1　概述
5.2　功能描述
5.2.1　邏輯和物理組織
5.2.2　單元、塊和磚
5.2.3　布線資源
5.2.4　功能單元
5.2.5　布線開關(guān)
5.2.6　時(shí)鐘分布
5.2.7　清除分布
5.2.8　輸入/輸出功能塊（IOB）
5.2.9　I/O布線
5.3　XC6200的設(shè)計(jì)
5.3.1　XC6200的權(quán)勢(shì)級(jí)設(shè)計(jì)
5.3.2　XC6200的邏輯設(shè)計(jì)
5.3.3　XC6200的軟件設(shè)計(jì)
5.4　寄存器存取
5.4.1　映射寄存器
5.4.2　屏蔽寄存器
5.5　編程
5.5.1　并行編程接口
5.5.2　通配符寄存器
5.5.3　串行編程接口
5.5.4　復(fù)位和初始化
第六章　硬件設(shè)計(jì)描述語言
6.1　硬件模型
6.1.1　行為模型
6.1.2　時(shí)間模型
6.1.3　結(jié)構(gòu)模型
6.2　VHDL基礎(chǔ)
6.2.1　結(jié)構(gòu)和行為
6.2.2　目標(biāo)和目標(biāo)類型
6.2.3　結(jié)構(gòu)間掛接
6.2.4　主要的VHDL結(jié)構(gòu)
6.2.5　并行性和時(shí)序域
6.2.6　庫
6.3　VHDL設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)
6.3.1　編程組合邏輯
6.3.2　編程時(shí)序邏輯
6.3.3　編程有限狀態(tài)機(jī)
6.3.4　VHDL的類型綜合
6.3.5　屬性
第七章　ABEL語言
7.1　概述
7.2　基本句法
7.2.1　支持ASCII字符
7.2.2　標(biāo)識(shí)符
7.2.3　常數(shù)
7.2.4　塊
7.2.5　注釋
7.2.6　數(shù)
7.2.7　字符串
7.2.8　運(yùn)算符、表達(dá)式和議程
7.2.9　集合
7.2.10　幅值和幅值置換
7.3　基本結(jié)構(gòu)
7.3.1　頭部
7.3.2　說明
7.3.3　邏輯描述
7.3.4　測試矢量部分
7.3.5　結(jié)束語句
7.3.6　其它語句
7.4　狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)方法
7.4.1　狀態(tài)機(jī)的例子
7.4.2　狀態(tài)圖
7.4.3　狀態(tài)表
7.4.4　狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)
7.5　使用XABEL和平共處CPLD
7.5.1　利用真值表
7.5.2　利用狀態(tài)圖
7.5.3　利用特性語句
7.5.4　設(shè)計(jì)例子
第八章　Xilinx可編程ASIC設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
8.1　簡介
8.2　設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作
8.2.1　安裝設(shè)計(jì)項(xiàng)目
8.2.2　設(shè)計(jì)的目錄及文件
8.2.3　啟動(dòng)工程管理器
8.2.4　拷貝設(shè)計(jì)文件
8.2.5　啟動(dòng)原理圖編輯器
8.2.6　輸入命令
8.2.7　屏幕操作
8.2.8　使用XC9500系列器件
8.3　完成Calc設(shè)計(jì)
8.3.1　設(shè)計(jì)說明
8.3.2　建立ANDBLK2符號(hào)
8.3.3　創(chuàng)建ANDBLK2原理圖
8.3.4　完成ALU原理圖
8.3.5　對(duì)Xilinx庫元素的說明
8.3.6　返回Calc原理圖
8.3.7　使用XC4000E晶振
8.4　從原理圖控制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
8.4.1　管腳定位
8.4.2　控制轉(zhuǎn)換速率
8.4.3　使用I/O觸發(fā)器
8.4.4　儲(chǔ)存Calc原理圖
8.5　基于非XC4000晶振
8.5.1　使用LogiBLOX
8.5.2　使用狀態(tài)編輯器
8.6　創(chuàng)建狀態(tài)機(jī)宏
8.7　定義狀態(tài)
8.7.1　定義轉(zhuǎn)移、條件和操作
8.7.2　生成并編譯VHDL碼
8.7.3　放置創(chuàng)建的宏
8.7.4　使用HDL碼
8.7.5　放置創(chuàng)建的宏
8.8　使用HDL編輯器和X-VHDL
8.8.1　創(chuàng)建VHDL宏
8.8.2　創(chuàng)建并編輯VHDL碼
8.8.3　編譯VHDL碼
8.8.4　放置VHDL宏
8.9　完成設(shè)計(jì)輸入
8.9.1　對(duì)特殊元件的說明
8.9.2　使用控制文件
8.10　功能仿真
8.10.1　啟動(dòng)邏輯仿真器
8.10.2　選擇欲測試的連線
8.10.3　有關(guān)總線的操作
8.10.4　指定激勵(lì)源
8.10.5　儲(chǔ)存輸入波形
8.10.6　仿真過程
8.11　使用設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)工具
8.12　其他操作
8.12.1　時(shí)序仿真
8.12.2　用EPIC檢查布線后設(shè)計(jì)
8.12.3　使用Xilinx演示板檢驗(yàn)設(shè)計(jì)
8.12.4　實(shí)現(xiàn)增量設(shè)計(jì)
8.13　Express設(shè)計(jì)calc
附錄一　CALC原理圖
附錄二　CALC-VHDL文件
附2.1　Calc.VHD
附2.2　OSC4.VHD
附2.3　ALU.VHD
附2.4　SW7.VHD
附2.5　DEBOUNCE.VHD
附2.6　SEG7DEC.VHD
附2.7　SONTROL.VHD
附2.8　STACK_4K.VHD
參考書