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。

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