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第1章　绪论1

1.1　逻辑器件概述1

1.2　可编程逻辑器件PLD的发展历程2

1.3 FPGA的特点4

1.4 CPLD/FPGA的基本结构5

1.4.1 CPLD的基本结构5

1.4.2 FPGA的基本结构7

1.4.3 CPLD与FPGA比较10

1.5　Xilinx FPGA产品介绍10

1.5.1　Xilinx公司概述10

1.5.2　Xlinx FPGA产品11

第2章　开发软件与开发流程19

2.1　开发软件简介19

2.1.1　ISE开发软件简介20

2.1.2　ISE9.1i的安装20

2.1.3 ModelSim仿真软件简介23

2.2　一个简单的开发项目23

2.3　开发软件使用进阶36

2.3.1　ISE9.1i集成开发环境界面37

2.3.2　设计输入40

2.3.3　设计综合51

2.3.4　功能仿真53

2.3.5　工程实现60

2.3.6　时序仿真61

2.3.7　器件配置64

第3章 VHDL硬件描述语言67

3.1　VHDL的历史和概况67

3.2　VHDL基本设计思想67

3.3　VHDL语言设计的基本单元69

3.3.1 实体70

3.3.2　构造体74

3.3.3　配置78

3.3.4　包集合82

3.3.5　库83

3.4　VHDL语言的对象和数据类型85

3.4.1　VHDL语言的对象类型85

3.4.2　VHDL语言的数据类型88

3.4.3　不同数据类型之间的转换98

3.5　VHDL语言运算操作符99

3.6　VHDL语言的描述语句103

3.6.1　有关规则和基本语句104

3.6.2　并发描述语句113

3.6.3　顺序描述语句122

3.6.4　其他语句130

3.7　VHDL的层次结构设计135

3.7.1　参数与参数配置135

3.7.2　元件与元件例化137

3.7.3　generate语句138

3.7.4　子程序（Subprogram）143

3.7.5 VHDL的行为级建模与RTL建模146

3.8　有限状态机（FSM）148

3.8.1　有限状态机（FSM）148

3.8.2　一个FSM的RTL代码实例155

第4章　Xilinx IP核158

4.1　Xilinx的IP介绍158

4.2　Xilinx IP配置工具及使用方法159

4.3　时钟管理IP164

4.3.1　DCM模块164

4.3.2　DCM的使用方法165

第5章 FPGA的配置和电源设计171

5.1　FPGA的配置171

5.1.1　FPGA的配置引脚171

5.1.2　FPGA的配置模式171

5.1.3　FPGA的配置流程172

5.1.4　FPGA的配置电路173

5.2 FPGA的电源设计175

5.2.1 FPGA的电源指标175

5.2.2 FPGA的功耗估计176

5.2.3 FPGA的电源解决方案177

第6章 VHDL程序设计实验181

6.1　实验一　层次化工程的创建181

6.2　实验二　仿真测试平台的创建188

6.3　实验三　存储器和记录类型实验193

6.4　实验四　n比特计数器及RTL验证实验197

6.5　实验五 比较器实验203

6.6　实验六　算术逻辑单元实验208

6.7　实验七　状态机实验213

6.8　实验八　计数器实验220

6.9　实验九　IP核应用实验229

6.10　实验十　数字时钟管理IP核实验239

第7章 FPGA逻辑设计实验253

7.1　实验一　熟悉Xilinx开发工具253

7.2　实验二　结构体生成向导和PACE261

7.3　实验三　全局时钟约束实验270

7.4　实验四　综合技巧实验282

7.5　实验五　IP核生成实验287

7.6　实验六　Chipscope调试实验293

附录A　VHDL关键字302

附录B　VHDL中的运算操作符303

附录C VHDL中的描述语句及用法304

附录D VHDL中的属性定义310

附录E IEEE的标准库313

参考文献337