林嘉興 譯

本書主要目的是為了幫助硬體設計工程師學習如何寫出好的 VHDL 程式。透過提供充份的 VHDL 和設計方法的資訊，以幫助設計師快速地完成良好的 VHDL 設計，並能夠驗證其結果。此外，本書同時嘗試幫助原先對 VHDL 一無所知的設計師能夠很快地寫出複雜的 VHDL 敘述。而著重於告訴讀者如何寫出簡潔、有效率且正確的 VHDL 硬體設計描述。

　　本書由三部份所組成，在第一部份裡，我們首先簡介 VHDL 這個硬體描述語言; 接著在第二部份裡，我們介紹以 VHDL 為核心的硬體設計流程，其中包括了設計模擬、電路合成、電路佈置與繞線，以及 VITAL 模擬。至於第三部份，我們則以一個小型中央處理器 (CPU) 為設計實例，來展示第二部份所介紹的 VHDL 從設計輸入到最後產生邏輯閘層次設計的設計流程。本書的附錄部份則包括了一些有關 VHDL 語言本身及相關設計實例等對讀者相當有用的資料。

第一章、VHDL簡介 VHSIC計劃 1-2 VHDL標準 1-2 學習VHDL 1-3 VHDL專用術語 1-4 傳統的設計方法 1-5 第二章、行為模型 行為模型簡介 2-2 慣性延遲器與傳送延遲器 2-6 模擬差量 2-11 驅動器 2-15 通用參數(Generics) 2-17 區塊敘述 2-20 第三章、循序處理 程序敘述(Process Statement) 3-2 信號配置相對於變數配置 3-5 循序敘述 3-9 IF 敘述 3-9 CASE敘述 3-11 LOOP敘述 3-13 EXIT敘述 3-17 ASSERT敘述 3-19 WAIT敘述 3-22 並行配置問題 3-30 被動程序 3-33 第四章、資料型別 物件型別 4-2 資料型別 4-7 檔案型別注意事項 4-38 次型別 4-39 第五章、次程式與套件 次程式 5-2 套件 5-31 第六章、預設屬性 求值類屬性 6-2 函式類屬性 6-10 信號類屬性 6-20 型別類屬性 6-30 範圍類屬性 6-31 第七章、組態 預設組態 7-2 元件組態 7-4 對應元件庫實體 7-12 組態中之通用參數 7-17 架構中的通用參數值規範 7-20 組態中的通用參數值規範 7-22 電路板-插座-晶片之類比 7-28 區塊組態 7-31 架構組態 7-33 第八章、高級主題 過荷 (Overloading) 8-2 別名 8-11 限制條件表示式 8-12 使用者定義屬性 8-15 產生性 (GENERATE) 敘述 8-17 TextIO 8-22 第九章、電路合成 暫存器轉移層次描述 9-2 限制條件 9-8 屬性 9-10 技術元件庫 9-12 電路合成 9-14 第十章、VHDL合成 簡單邏輯閘-並行配置 10-2 IF控制流程敘述 10-4 CASE控制流程敘述 10-7 簡單循序電路 10-10 非同步重置 10-11 非同步預設及清除 10-13 較複雜的循序敘述 10-15 狀態機範例 10-22 第十一章、高階設計流程 RTL模擬 11-3 VHDL電路合成 11-6 功能性邏輯閘層次驗證 11-12 佈置與繞線 11-13 佈局後時序模擬 11-15 靜態時序 11-16 第十二章、上層系統設計 CPU設計 12-2 上層系統運作 12-3 指令 12-4 指令表示法樣本 12-4 CPU上層設計 12-7 第十三章、CPU：電路合成描述 第十四章、CPU：RTL模擬 測試平台 14-2 CPU模擬 14-23 第十五章、CPU設計：電路合成結果 Control 15-4 ALU 15-7 Comp 15-10 Reg 15-12 Regarray 15-14 Shift 15-17 Trireg 15-18 第十六章、佈置與繞線 佈置與繞線 16-2 對裝置進行繞線與佈置 16-6 第十七章、CPU：VITAL模擬 VITAL程式庫 17-3 VITAL模擬過程概觀 17-4 VITAL實現 17-5 簡單VITAL模型 17-5 VITAL架構 17-9 SDF檔案 17-16 回溯註解模擬 17-21 附錄A、Standard Logic套件 附錄B、VHDL參考表 附錄C、讀取VHDL BNF格式 附錄D、VHDL93更新資訊 別名 (Alias) D-2 屬性之改變 D-2 Bit String 文字 D-4 次型別DELAY_LENGTH D-5 直接引置 D-5 延伸識別字 D-6 檔案運算 D-7 外來介面 (Foreign Interface) D-9 產生性敘述之改變 D-9 整體性靜態配置 D-10 群組 (Groups) D-11 漸進式繫結 (Incremental Binding) D-12 延後程序 (Postponed Process) D-13 純粹與非純粹函式 D-14 脈衝排除 D-15 報告敘述 (Report Statement) D-15 共享變數 D-16 位移運算元 D-17 語法一致性 D-19 不受影響的(Unaffected) D-21 XNOR 運算元 D-22