郭天祥CPLD系统设计及VHDL语言的视频教程(CPLD_FPGA)
郭天祥之十天学会单片机视频配套程序-实用!
郭天祥之十天学会单片机视频配套程序-实用! Lesson1作业1、用位操作点亮第一个发光管.适用TX-1C单片机实验板晶振为11.0592M/*********************************************************/ #include<reg52.h> //52单片机头文件sbit led1=P1^0; //单片机管脚位声明void main() //主函数{led1=0; //将单片机P1.0口清零while(1); //程序停止在这里，在后面会讲到为什么这样写。
}2 、用总线操作点亮第一个发光管./*********************************************************/ #include<reg52.h> //52单片机头文件void main() //主函数{P1=0xfe; //将单片机P1口的8个口由高到低分别赋值为11111110 while(1); //程序停止在这里，在后面会讲到为什么这样写。
}3、用位操作点亮最后一个发光管./*********************************************************/ #include<reg52.h> //52单片机头文件sbit led8=P1^7; //单片机管脚位声明void main() //主函数{led8=0; //将单片机P1.7口清零while(1); //程序停止在这里，在后面会讲到为什么这样写。
} 4、用总线操作点亮最后一个发光管./*********************************************************/ #include<reg52.h> //52单片机头文件void main() //主函数{P1=0x7f; //将单片机P1口的8个口由高到低分别赋值为01111111 while(1); //程序停止在这里，在后面会讲到为什么这样写。
郭天祥学习经历--强烈推荐
在哈尔滨工程大学六年，我在学校电子创新实验室呆了四年，这四年里创新实验室给我提供了良好的学习环境和完善的实验设备；在与众多电子爱好者的交流中，使我学到了更多的专业知识；在学校老师们的教导下，让我学会了如何做一名合格的大学生。
因此，在这里我要感谢哈尔滨工程大学的历任领导，我今天成绩的取得得益于他们不断完善的教育体制；衷心地感谢曾经教导过我的刁鸣教授、付永庆教授、王松武教授，没有他们对我的培养，也就没有我的今天。
同时我也希望能有更多的电子爱好者加入创新实验室，在完善自我的同时，在电子行业做出更突出的业绩。
2007年，我以全新的教学方式推出了一套讲述51单片机的教学视频课程——“十天学会单片机”，该视频自从网上发布后，得到了电子爱好者的一致好评，诸多的单片机初学者通过这套视频走上了单片机开发之路。
有很多学员来信或打电话希望我能够将视频中的内容著书出版，让更多的人受益。
为此，从2007年9月至2008年7月，我用了近十个月的时间将本书写完。
本书的写作风格与我在教学视频中的讲课风格相似，它与传统讲授单片机的书籍完全不同，我以学单片机“过来人”的思路，抱着如何才能更容易掌握单片机的态度，理论与实践完全结合的方式清晰地讲解了单片机部分。
其余大部分内容为我多年做项目的经验积累，也有部分内容来自于网络电子高手们的精华总结，应当说，在本书中有太多的知识是大家平时在书本上学不到的。
在这里，先将我在大学期间的学习和生活经历与大家分享，借此鼓舞大家珍惜大学时光，多学习文化知识，开创更加美好的明天。
我的大学写这篇文章的时候，我正处于硕士研究生毕业论文的准备阶段，眼睁睁看着我的大学生活即将画上句号，再看看身边有很多低年级的学生们一天天把时间白白荒费掉，我在心里替他们惋惜，在即将结束我的大学生活之际，我将我的大学几年的有意义的生活与大家分享，看过这篇文章后也许能让那些有梦想的同学为了实现自己的人生目标少走些弯路，大家要相信，大学校园——将为你提供一生最好的学习环境。
VHDL语言教程
VHDL语言教程VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统，并进行硬件的设计和仿真。
它被广泛应用于数字电路设计、嵌入式系统开发和可编程逻辑控制器等领域。
本教程将介绍VHDL语言的基本概念和语法，帮助您了解和学习这门强大的硬件描述语言。
一、VHDL概述VHDL是Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language的缩写，意为高速集成电路硬件描述语言。
它是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。
与传统的电路设计方法相比，使用VHDL可以更加方便、高效地进行电路设计和测试。
1.VHDL的起源和发展VHDL最早由美国国防部为了解决数字电路设计复杂、效率低下的问题而研发。
后来，VHDL成为了一种IEEE标准（IEEE1076）并被广泛应用于数字电路设计和仿真。
2.VHDL的优点VHDL具有以下几个优点：-高级抽象：VHDL提供了一种高级描述电路的方法，使得设计者能够更加方便地表达复杂的电路结构和行为。
-可重用性：VHDL支持模块化设计，使得设计者可以将电路的不同部分进行抽象和封装，提高了电路的可重用性。
-高效仿真：VHDL可以进行高效的电路仿真和测试，有助于验证电路设计的正确性和可靠性。
-灵活性：VHDL可以应用于各种不同类型和规模的电路设计，从小规模的数字逻辑电路到大规模的系统级设计。
二、VHDL语法和基本概念1.VHDL的结构VHDL程序由程序单元（unit）组成，程序单元是VHDL描述的最小单元。
程序单元包括实体（entity）、结构（architecture）、过程（process）和包（package）等。
2. 实体（entity）实体是VHDL描述电路模块的一个部分，包括输入输出端口、信号声明和实体标识符等。
3. 结构（architecture）结构描述了实体的具体电路结构和行为，包括组件声明、信号赋值和行为描述等。
用vhdl语言在cpld上实现串行通信
用vhdl语言在cpld上实现串行通信一、概述串行通信是现代通信领域中最为常见的一种通信方式。
通过串行通信，现代社会中的各种设备可以以最高效的方式进行数据传输，实现快速、准确的信息交换。
而vhdl语言则是数字电路设计领域中最为常用的一种描述语言，因为vhdl 语言可以描述数字电路的不同行为，对于数字电路的模拟和仿真非常方便。
在本文中，我们将介绍如何使用vhdl语言在cpld 上实现串行通信。
二、串行通信的基本原理串行通信是指在数据传输过程中，数据位是按照顺序一个一个相继传输的。
串行通信的传输速率相对较慢，但是传输距离远，主要是通过数据信号占用两个或者三个核心线来完成的。
串行通信的数据信号一般由三个部分构成：开始位、数据位和停止位。
开始位一般用于启动数据传输，而停止位则用于结束数据传输。
三、vhdl语言概述VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是美国国防工业联合会（VHSIC）在80年代末期为了解决数字电路设计中的复杂性而开发的一种硬件描述语言，是一种基于文本的语言。
VHDL语言主要用来描述数字逻辑和数字电路。
VHDL语言本身就是一种结构化的、层次化的语言，可以很好地体现出数字电路的层次关系。
四、使用vhdl语言在cpld上实现串行通信的步骤1、确定串行通信的传输速率和数据格式。
在确定串行通信的传输速率和数据格式之前，需要确定串行通信的基本参数，包括其传输速率、在接收端进行判定数据是否有效的时间程度、以及在发送端和接收端之间互相传输数据的位数。
这些参数对于后续的设计极为重要。
2、编写串行通信的vhdl模块。
在vhdl模块中，需要包括发送和接收两个部分，分别对应于硬件接口中的发送和接收部分。
发送部分主要是将数据按照规定的格式进行串行传输，而接收部分则主要是将串行传输的数据再转换为并行数据。
3、完成vhdl模块的仿真测试。
在完成vhdl模块的设计之后，需要进行仿真测试，以验证vhdl模块的正确性和稳定性。
CPLD实验报告
实验一 Xilinx软件及状态机设计一实验目的:学习FPGA设计软件, 掌握软件流程, 掌握状态机编程。
二实验内容:设计一个状态机三实验说明:状态机设计是数字电路中使用非常广泛和方便的时序设计工具。
由于硬件是并行的触发, 相对软件是串行执行, 那么让硬件电路按照节拍执行串行操作指令就成为一个问题, 这就是状态机的主要功能。
相应的, 软件指令中的几十条简单顺序执行代码可能需要硬件的几十上百个触发器去实现其功能。
所以, 软件与硬件的设计思路有相当大的区别。
当然, 随着FPGA规模的不断扩大, 这些问题也越来越容易解决了。
我们可以用软件的思路去描述自己的设计, 可能最终实现的电路是几十万门级的器件, 但是你只要花费几美元就能买到。
状态机是数字电路的基础, 因此, VHDL的学习也从这个实验开始。
四实验过程:1.在进行实验之前, 我先自学了VHDL语言。
2.熟悉Xilinx软件环境。
3.通过仿真, 读懂了states这段代码所实现的功能及其出现的问题。
五思考题:1.通过仿真, 这段代码实现相应功能时出了什么问题？请修正代码。
答：这段程序完成的是对红绿灯的控制功能。
通过仿真发现所有的灯都比预期的多亮了2秒, 比如东西方向绿灯亮62秒（应该是60秒）, 黄灯是5秒（应该是3秒）。
出现此问题的原因是没有考虑到硬件的延时问题。
所以只要把程序中的59改为57, 39改为37, 3改为1, 再进行仿真, 结果就正确了。
2.状态机输出分成同步输出和异步输出, 状态机异步输出直接用状态机的某个状态进行组合逻辑运算来得到一个输出, 同步输出是在该状态的时钟上跳沿控制输出变化。
请问同步输出和异步输出利弊各在哪里？答: 同步输出的优点是: 时钟脉冲的间距解决了组合逻辑电路中的延时和竞争问题。
只要时钟脉冲的宽度合适, 输出就不会存在竞争与现象。
缺点是: 外部输入信号的变化应满足触发器正常工作所需的建立和保持时间。
因为上述特点使得同步时序输出的工作速度的提高受到限制, 且对时钟脉冲到达个触发器的时间及外部信号的变化有较严格的要求。
VHDL入门教程
VHDL入门教程VHDL（Very High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language）是一种硬件描述语言，用于设计数字电路和系统。
它是由美国国防部在20世纪80年代早期开发的，并由IEEE 1076标准化。
VHDL可以用于描述电路结构、电路行为和模拟。
一、VHDL概述VHDL是一种硬件描述语言，它允许工程师以更高级的语言编写硬件描述。
它可以描述电路结构、电路行为和模拟。
VHDL可以应用于各种电子系统的设计，从简单的数字逻辑门到复杂的处理器。
二、VHDL基本结构VHDL的基本结构包括实体声明、体声明和结构化代码。
实体声明描述了电路的接口，包括输入和输出。
主体声明描述了电路的行为。
结构化代码定义了电路的结构。
三、VHDL数据类型VHDL提供了多种数据类型，包括标量类型（比如整数和实数）、数组类型和记录类型。
每种类型都有其特定的操作和范围。
四、VHDL信号VHDL中的信号用于在电路中传递信息。
信号可以在过程中赋值，并且具有各种延迟属性。
信号还可以连接到模块的输入和输出端口，以实现电路之间的通信。
五、VHDL实体和体VHDL设计包含实体和体。
实体描述了电路的接口和连接，而体描述了电路的行为。
实体和体之间使用端口来传递信息。
六、VHDL组件VHDL中的组件用于将电路模块化，以实现更高层次的设计和复用。
组件可以在实体中声明，并在体中实例化。
七、VHDL并发语句VHDL中的并发语句用于描述电路中多个同时运行的过程。
并发语句包括并行语句、过程、并行块和并行时钟。
八、VHDL测试VHDL测试包括自动测试和手动测试。
自动测试使用测试工具和仿真器来验证电路的正确性。
手动测试包括使用仿真器进行手工测试和调试。
九、VHDL实例以下是一个简单的VHDL实例，实现了一个4位二进制加法器：```vhdllibrary IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.all;entity binary_adder isporta : in std_logic_vector(3 downto 0);b : in std_logic_vector(3 downto 0);sum : out std_logic_vector(4 downto 0);carry : out std_logicend binary_adder;architecture behavior of binary_adder isbeginprocess(a, b)variable temp_sum : std_logic_vector(4 downto 0);variable temp_carry : std_logic;begintemp_sum := ("0000" & a) + ("0000" & b);temp_carry := '0' when temp_sum(4) = '0' else '1';sum <= temp_sum;carry <= temp_carry;end process;end behavior;```上述VHDL代码定义了一个名为`binary_adder`的实体，它有两个4位输入`a`和`b`，一个5位输出`sum`和一个单一位输出`carry`。
单片机资料百度盘
一、51单片机一、祥云51单片机学习光盘（视频教程、例程、操作系统）适合初学者资料下载链接：https://yunpan/cJzLQdrBfp2KD 访问密码 8f77二、普中51单片机学习光盘pan.baidu/s/1pK0c4BL3、郭天祥----十天征服单片机4、新概念51单片机C语言教程.入门、提高、开发（500页，郭天祥著）https://yunpan/cYAYJtgFJNUup 访问密码 9eb15、力天电子51单片机视频教程pan.baidu/s/1hrulifU6、天狼星51单片机视频教程链接：pan.baidu/s/1pKsD3b9 密码：scy4八、STC12C5A60S2例程https://yunpan/cjPpH7uBBbIr8 访问密码 a471二、AVR单片机一、郭天祥--十天学会AVR单片机视频教程https://yunpan/cwVbV5mWw9pxk 访问密码 34ba1、锐志电子AVR单片机视频教程https://yunpan/cweRHU4JUSypY 访问密码 64b22、手把手AVR单片机视频教程https://yunpan/cm926G3YrWKhG 访问密码 dccb3、DY_miniAVR单片机光盘资料https://yunpan/c3fIFUrWu4LEG 访问密码 00364、AVR代码生成器https://yunpan/c3fILqj5h3aT9 访问密码 20615、AVR开发工具https://yunpan/c3fI3satMGmSh 访问密码 d3566、AVR例程https://yunpan/c3fIFfSgCzhWE 访问密码 48c1三、msp430单片机一、郭天祥---十天学会msp430单片机https://yunpan/cYAYvyxDBaHgr 访问密码 4dca2、力天msp430单片机视频教程https://yunpan/cYAY83HwRumTn 访问密码 d66c3、msp430 c语言.pdfhttps://yunpan/cYAY577Ucc7b2 访问密码 86b34、msp430教程.pdfhttps://yunpan/cYAYtXwXYesgC 访问密码 ccbf5、IAR C 430标准库函数.pdfhttps://yunpan/cYAYnInwURHZx 访问密码 52ef 四、PIC单片机一、郭天祥--十天学会pic单片机https://yunpan/cYAYDyx2Zydsi 访问密码 af9b2、王伟民pic单片机教程https://yunpan/cYAYz37WLEaYZ 访问密码 2312五、STM32嵌入式教程一、正点原子《手把手教你学STM32-M3》-基于正点原子战舰STM32开发板2、正点原子《手把手教你学STM32-M4》-基于正点原子探讨者STM32F4开发板3、正点原子UCOS/EMWIN/LWIP视频-基于正点原子STM32开发板4、mini基础板视频教程光盘链接：pan.baidu/s/1hqVhZdq 密码：rhab5、stm32历程链接：pan.baidu/s/1jH0maay 密码：hcy26、众想单片机stm32视频教程链接：pan.baidu/s/1hrwmnRY 密码：rb887、李想stm32视频教程链接：pan.baidu/s/1jGZN9kE 密码：m9668、红龙stm32开发板光盘链接：pan.baidu/s/1i4mGYqT 密码：uc5v9、stm’32清楚教程链接：pan.baidu/s/1bogN6Gn 密码：p7pt10、stm32官方文件链接：pan.baidu/s/1c1gfzva 密码：s2gs11、stm32资料pdf资料总汇(20)篇12、基于嵌入式实时操作系统的程序设计技术_周航慈_北航.pdf13、任哲-嵌入式实时操作系统μCOS-II原理及应用.pdf14、嵌入式操作系统uCOS-II(第二版)15、ucos2经典讲解16、邵贝贝ucos操作系统全书.pdf17、零死角玩转stm32-系统篇（uCOS-II）18、ucosii学习文档集六、ARM7、ARM9视频教程一、郭天祥ARM7视频教程https://yunpan/cwVbAjCw9JL95 访问密码 627d2、郭天祥ARM9视频教程https://yunpan/cYARicupI5tjL 访问密码 1f282、郭天祥郭天祥CPLD视频教程https://yunpan/cwVbfP2dTEeRq 访问密码 f955七、CORTEX—A内核arm教程一、基于cortex-a内核的指令链接：pan.baidu/s/1c1qURXe 密码：zux42、国嵌学院cortex-a嵌入式视频全集（内部视频）链接：pan.baidu/s/1pKwEjLh 密码：mc9r3、wince6.0镜像链接：pan.baidu/s/1dEuq3uT 密码：14ww4、wince6.0源码链接：pan.baidu/s/1i4ymmdn 密码：fpb05、vs2005链接：pan.baidu/s/1boiP2Bd 密码：7spr6、QT视频教程链接：pan.baidu/s/1i4fpok1 密码：o4q3链接：pan.baidu/s/1c0ZtQbI 密码：fwkq7、QT在Android下编程教程链接：pan.baidu/s/1geft1Z1 密码：z2gq8、cortex-a下游戏安装集链接：pan.baidu/s/1o84B9WY9、天嵌210光盘资料10张（视频、源码、电路）链接：pan.baidu/s/1boCjt5110、andriod资料链接：pan.baidu/s/1i42VQSH 密码：7fbg2、windows下资料链接：pan.baidu/s/1i4bRBoT 密码：nqan3、linux操作系统资料链接：pan.baidu/s/1behIfc 密码：c13n4、wince操作系统资料pan.baidu/s/1YHVRK5、ARM64-zip链接：pan.baidu/s/1sk1Z6Mx 密码：7uc36、QT源码包链接：pan.baidu/s/1boj5ptt 密码：w9bv7、linux源码包链接：pan.baidu/s/1geyWgPd 密码：qz8z8、linux开发工具链接：pan.baidu/s/1qXaXmB6 密码：n5ka八、其他资料一、AD6.9 PCB设计教程（15G）https://yunpan/cjGM4TkItmeCH 访问密码 6e712、autocad视频教程https://yunpan/cHP5pRjnFbYEA 访问密码 ea0d3、C++课件https://yunpan/c3WZYx7h56wZW 访问密码 62f84、c语言参考手册https://yunpan/cjGMTU6WgxQs8 访问密码 65a25、protel99视频教程https://yunpan/c3FHH4rSdp8pH 访问密码 10116、protues8视频教程https://yunpan/cwVbKL73tJtkT 访问密码 068e链接：pan.baidu/s/1TYmHg 密码：5l5m7、SolidWorks视频教程（低级、高级）https://yunpan/cYABpMI5Yu4a5 访问密码 fc708、VC++视频教程https://yunpan/cYABNBtWUfziZ 访问密码 71479、zigbee文档资料视频教程https://yunpan/cYABipqm9VmTS 访问密码 737c10、zigbee-cc2530光盘资料链接：pan.baidu/s/1nubduNf 密码：h6n211、zigbee组网、栈协议教程链接：pan.baidu/s/1nubduNf 密码：h6n212、经常使用74芯片、电阻、电容、电感、三级管、运放等资料集https://yunpan/cYA6ghmYJRUMN 访问密码 5449https://yunpan/cYA6sTMXiCpEg 访问密码 86f4https://yunpan/cYA6AztRiuDHN 访问密码 8129https://yunpan/cYA6fkEyFb9qS 访问密码 bd7ahttps://yunpan/cYA6KVtPtzN8R 访问密码 751a13、VB资料文档+视频教程https://yunpan/cYA6Jt5cHvJtJ 访问密码 31a514、matlab教程文档+视频https://yunpan/cYA6Z4ZneS92Y 访问密码 bc362、瑞萨开发板光盘-电子设计大赛专用https://yunpan/cctk6idf8A7HZ 访问密码 b9253、你必需明白的495个C语言问题高清PDF中文版全书 https://yunpan/cYA6QyFqqhcqq 访问密码 ee8a4、电路设计技术与技术第二版高清楚pdf中文版https://yunpan/cYA6cfvbcMtHY 访问密码 fcaf5、战舰-GSM短信模块教程资料链接：pan.baidu/s/1qXaXmIo 密码：e2vk6、语音模块资料https://yunpan/cYA6LifVjRi2n 访问密码 0a297、无线通信模块资料https://yunpan/cYA63EabvaH6J 访问密码 9eac8、指纹识别模块资料https://yunpan/cYA6r3jtbJKYT 访问密码 e9b09、顺平linux视频教程 (内部)链接：pan.baidu/s/1nuzzQGx 密码：521t10、jave零基础视频教程链接：pan.baidu/s/1boh3v6B 密码：bqux11、大数据学习资料链接：pan.baidu/s/1kUtyzPH 密码：miv212、android电话端编程视频教程链接：pan.baidu/s/1skiwKOH 密码：rriv13、陀螺仪-飞控-四旋翼-电路仿真mulitism资料链接：pan.baidu/s/1c1mQU8S 密码：d0e6。
CPLD入门教程
CPLD⼊门教程⽬录前⾔ (2)第⼀章 MAX+plusII 软件和license的获得 (6)第⼆章 MAX+plusII 软件的安装和license及驱动的设置2.1 MAX+plusII 软件的安装 (7)2.2 MAX+plusII 软件的license设置 (8)2.3 MAX+plusII 软件的驱动设置 (12)第三章⽤VHDL语⾔设计三⼈表决器3.1打开MAX+plusII (22)3.2新建VHDL⽂档 (23)3.3输⼊设计⽂件 (24)3.4保存⽂件 (25)3.5检查编译 (27)3.6创建symbol (32)3.7波形防真 (33)3.8下载验证 (40)第四章⽤原理图输⼊的⽅式设计三⼈表决器 (47)第五章⽤verilog-HDL语⾔设计三⼈表决器 (51)前⾔编写本⼊门教程（V1.2）的⽬点是为了让FPGA/CPLD初学者快速地⼊门。
该教程的特点是通过基本概念讲解和实际的例⼦来让初学者迅速了解FPGA/CPLD。
该教程是共享⽂件，可以复制、下载、转载，如果转载该⽂章请注明出处：/doc/3da4f780d4d8d15abe234ea3.html ；该教程未经许可，不得⽤于商业⽤途。
FPGA/CPLD是电⼦设计领域中最具活⼒和发展前途的⼀项技术，它的影响丝毫不亚于70年代单⽚机的发明和使⽤。
FPGA/CPLD的基本知识：1.什么是FPGA/CPLDFPGA (Field Programmable Gate Array)是现场可编程门阵列，CPLD是复杂的可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device）的简称，不同⼚家有不同的称呼，Xilinx把SRAM⼯艺,要外挂配置⽤的EEPROM的PLD叫FPGA,把Flash⼯艺（类似EEPROM⼯艺）,乘积项结构的PLD叫CPLD; Altera把⾃⼰的PLD产品MAX系列（EEPROM⼯艺）,FLEX/ACEX/APEX 系列（SRAM⼯艺）都叫作CPLD,即复杂PLD(Complex PLD),由于FLEX/ACEX/APEX系列也是SRAM⼯艺,要外挂配置⽤的EPROM,⽤法和Xilinx的FPGA⼀样，所以很多⼈把Altera的FELX/ACEX/APEX系列产品也叫做FPGA.但由于FPGA和CPLD功能基本相同，只是⼯艺和实现形式不同，所以初学者可以不要详细区分，我们可以统称为FPGA/CPLD。
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FPGA入门教程_ALTERA_Quartus_II__和_XILINX___ISE_CPLD入门教程_教案_VHDL_Verilog_例程讲解
2011-8
FPGA介绍
何为FPGA?
FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现 场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编 程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用 集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现 的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编 程器件门电路数有限的缺点
Verilog HDL 的抽象级别
语言本身提供了各种层次抽象的表述，可以用详细 程度有很大差别的的多层次模块组合来描述一个 电路系统。 行为级：技术指标和算法的Verilog描述 RTL关级：具体的晶体管物理器件的描述
Verilog HDL 的抽象级别
设计复杂数字系统的工具 和手段
两种硬件描述语言 ： Verilog VHDL
有哪几种硬件描述语言？ 各有什么特点？
Verilog HDL - 较多的第三方工具的支持 - 语法结构比VHDL简单 - 学习起来比VHDL容易 - 仿真工具比较好使 - 测试激励模块容易编写
Verilog HDL 的发展历史
两者建模能力的比较
行为级 的抽象
系统级
SystemVerilo g
算法级
VHDL Verilog
寄存器传输级
逻辑门级 VITAL
开关电路级
VerilogHDL 与 VHDL 建 模 能 力 的 比 较
Verilog HDL有什么用处？
在各种抽象层次上描述数字电路
测试各种层次数字电路的行为 设计出正确有效的复杂电路结构
数字信号处理系统的实现
非实时系统： 通用的计算机和利用通用计算机改装的设备，主要 工作量是编写 “C” 程序。输入/输出数据大多为文 本 。 实时系统： 信号处理专用的微处理器为核心的设备，主要工作 量是编写汇编程序。输入/输出数据大多为数据流， 直接用于控制 。
第4章 VHDL语言基础
设计实体
结构体1
结构体2
结构体3
。 。 。
结构体n
FPGA-CPLD原理及应用
结构体的语法
第4章 VHDL语言基础
architecture 结构体名称 of 实体名称 is [说明语句] ；
begin [（功能描述）语句]；
end [architecture] 结构体名称；
注：同一实体的结构体不能同名。定义语句中的常 数、信号不能与实体中的端口同名。
equal: out std_logic ); end eqcomp4;
A[3..0] B[3..0]
equal
FPGA-CPLD原理及应用
端口声明
第4章 VHDL语言基础
确定输入、输出端口的数目和类型。
Port （端口名称{，端口名称}：端口模式
… 端口名称{，端口名称}：端口模式 ）；
数据类型； 数据类型
FPGA-CPLD原理及应用
VHDL组成
第4章 VHDL语言基础
库 包 实体
结构体
eqcomp4.vhd
--eqcomp4 is a four bit equality comparator
Library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.all;
entity eqcomp4 is port(a, b:in std_logic_vector(3 downto 0);
FPGA-CPLD原理及应用
第4章 VHDL语言基础
计数器等效描述（out与buffer的区别）
FPGA-CPLD原理及应用
3、数据类型
第4章 VHDL语言基础
指端口上流动的数据表达格式，为预先定好的数据类型，如： bit、bit_vector、integer、std_logic、std_logic_vector 等。 例： entity m81 is port (a: in std_logic_vector(7 downto 0); sel: in std_logic_vector(2 downto 0); b:out bit ); end entity m81;
VHDL语言教程
精选版课件ppt
1
HDL----Hardware Description Language 一种用于描述数字电路的功能或行为的语言。目的是提为电路设计效率，缩
短设计周期，减小设计成本，可在芯片制造前进行有效的仿真和错误检测。
优点： HDL设计的电路能获得非常抽象级的描述。如基于RTL(Register Transfer
UNAFFECTED，UNITS，UNTIL，USE，VARIABLE，WAIT，WHEN，
WHILE，WITH，XOR ，XNOR
精选版课件ppt
6
3.1.2 数据对象（Date Objects）
数据对象包括常量、变量、信号和文件四种类型。
➢ 常量Constant
常量是对某一常量名赋予一个固定的值，而且只能赋值一次。通常赋值 在程序开始前进行，该值的数据类型则在说明语句中指明。
变量定义语句： Variable 变量名：数据类型 :＝初始值;
Variable count: integer 0 to 255:=20 ； -- 定义count整数变量，变化 范围0～255，初始值为20。
变量赋值语句： 目标变量名 := 表达式;
x:=10.0; -- 实数变量赋值为10.0
Y:=1.5+x; -- 运算表达式赋值，注意表达式必须与目标变量的数据类型相同
Constant 常数名：数据类型：＝表达式
Constant Vcc：real:=5.0; --定义Vcc的数据类型是实数，赋值为5.0V Constant bus_width： integer := 8; --定义总线宽度为常数8
常量所赋的值应和定义的数据类型一致；
常量在程序包、实体、构造体或进程的说明性区域内必须加以说明。定义在程序包
CPLD-FPGA设计流程
设计输入
module paobiao( clk, reset, pause, ms_h, ms_l, s_h, s_l, m_h, m_l
); input output[3:0] clk,reset,pause; ms_h,ms_l,s_h,s_l,m_h,m_l;原理图来自入 Verilog/VHDL 输入
仿真波形
电路综合
Verilog/VHDL 原理图
门级网表 Synthesize
门级网表是利用厂商提 供的器件库生成的， 由与、或、非、寄 存器等基本逻辑单 元组成的连接关系
该网表可以用来进 行门级前仿真， 更重要的是还 可以用来后端 布局布线
综合之后的部分原理图
布局布线
• 布局：将综合输出的逻辑网表适配到 布局： 具体FPGA FPGA器件的物理单元上 具体FPGA器件的物理单元上 • 布线：实现FPGA器件元件之间的互连 布线：实现FPGA FPGA器件元件之间的互连
布局布线之后的电路图
CLB的结构
IOB的结构
Bit文件生成、加载、 Bit文件生成、加载、系统调试 文件生成
CPLD/FPGA设计流程 设计流程
温国忠
主要内容
• 以数字跑表为例介绍 以数字跑表为例介绍CPLD/FPGA设计 设计 的主要流程 • FPGA及其设计优点 及其设计优点
FPGA设计流程示意图
产品需求 FPGA规格 设计方案 设计输入 功能仿真 电路综合 门级前仿真 布局布线 bit文件生成及加载 FPGA系统测试 设计修改
设计方案
跑表模块
pause ms_h
百分秒 计数器
flag1 clk
ms_l
s_h
秒计数器
flag2 reset
cpld开发流程
cpld开发流程：
CPLD（复杂可编程逻辑器件）的开发流程主要包括以下几个步骤：
1.设计输入：根据项目需求分析编写FPGA任务书，相当于FPGA要实现的具体功能。
然后按照FPGA任务做FPGA概要设计和详细设计。
2.仿真验证：编写测试激励对FPGA各个功能单元进行仿真测试，通过看仿真波形来
确定是否符合功能预期设计。
常用的仿真工具是modelsim。
3.编写时序约束文件：编写FPGA的管脚约束，时钟约束等。
4.编译FPGA项目工程：包括综合、布局布线、生成bit流文件等步骤。
综合就是将较
高级抽象层次的描述转化成较低层次的描述。
综合优化是指将设计输入编译成由与门、或门、非门、RAM、触发器等基本逻辑单元组成的逻辑连接网表，而并非真实的门级电路。
真实具体的门级电路需要利用FPGA制造商的布局布线功能，根据综合后生成的标准门级结构网表来产生。
由于门级结构、RTL级的HDL程序的综合是很成熟的技术，所有的综合器都可以支持这一级别的综合。
常用的综合工具有Synplicity公司的Synplify/Synplify Pro软件以及各个FPGA厂家自己推出的综合开发工具。
5.下载到硬件平台进行功能验证：在硬件功能验证过程中通过内嵌逻辑分析仪，示波
器等进行信号抓取，查波形分析功能是否正确，这一过程非常耗时。
我的大学四年——郭天祥
书，这样就理解得很透彻了，就是从那时起我每天早上八点之前就到实验室了，除了选上部分课外，其他时间都泡在实验室里，一直到晚上十点多看楼的大爷用脚踹着实验室的门叫我走我才离开实验室。
那时每天就摆弄单片机，没有人教我，全是我自己一个人摸索，而且当时学的是非常难懂的汇编语言。
记得大一时也学过C语言，可我发现等要用的时候我什么也不会，根本和单片机联系不起来，就和没学一样，我只好选择汇编语言，大概一个月后，也就是快放暑假时，我做出来了自己的第一个单片机作品，一个电子钟。
有人说你要是用单片机做出一个电子钟，那你基本上已经掌握单片机的80%了。
这句话有道理，电子钟对编程的综合性要求还是相当高的。
那时，我对单片机已经有了初步的掌握，假期的时候我报名参加了2004年黑龙江省大学生电子设计大赛，那天起我搬进了学校的电子创新实验室，我们选的题目是无线数据通信，当时指导老师让我们用FPGA做，其中还要用到VC编程及C++语言，我那时还不懂什么是FPGA，于是我开始拼命地学这些知识，每天吃饭都在实验室。
省赛不同国赛，省赛是把题目先发下来，两个月后交作品就行，其实学FPGA/CPLD也和学单片机一样，关键是自己动手写程序实践，不停地写程序，然后看程序运行的效果，这两个月里我把VHDL语言搞得很熟练，但是VC还差了一点。
我们队一共三个人，除我之外还有路智超（做模拟电路部分）和魏旭东（上位机VC程序），魏旭东是我校理学院的，VC学得相当好，他的VC编程也全是自已业余学的。
魏旭东编程时，我就在旁边看，他耐心地给我解释每一行每一句，等空闲时我自己再练，那段时间我对VC有了初步的了解。
比赛结果很好，我们获得了黑龙江省一等奖，这也是我的第二次获奖，这次获奖给了我很大的鼓舞，接下来我发现必须要学单片机C语言编程了，汇编编程非常烦琐，一个全面的人才不能只将知识局限于某一方面。
从大三开始学校里有各种电子设计竞赛，我总是积极报名参加，为自己寻找锻炼的机会，我为此放弃了我最喜欢的篮球、足球运动，再没有逛过一次街，每天早上起床、洗脸、刷牙，然后就拿着书去实验室，白天在实验室写程序、调电路，做各种硬件练习，晚上回来补充理论知识，模电、数电、高频一遍一遍地重复看，每晚差不多两点睡觉，充分地把实践与理论结合在了一起，那时我才发现大学里的理论知识同样是那么重要，而原来根本没有意识到。
CPLD烧写方法 FPGA,CPLD,烧写,烧录,测试
CPLD烧写步骤
一、前期准备：
1、要烧写的CPLD程序
2、电脑以及相关软件以及下载器驱动(默认自动安装)。
3、下载工具以及连接线
二、连线方式：通过连接线连接下载器和J2接口，连接的时候注意1口对1口连接，连接错误将导致无法下载。
左图中三角号对应的是1脚，连接图示下载器1脚，另一端连接P3的1脚，下载器另一端连接到笔记本的usb接口上。
下载线以及下载器
接口示意图
下面是连接后的示意图
连接示意图
三、下载方法
连好线后，打开XILINX工具软件，默认在开始-所有程序菜单里，如下图
xilinx打开路径图
点击文件-新建工程
然后会弹出一个对话框，这时候点yes，然后点ok。
下面添加烧写的程序，在空白处右击，选择如图示
然后选择要烧写的jed程序
选择后，在添加的程序上右击，选择programmer进行烧写。
等待提示success。
如果failed请检查连线是否松动尝试重复烧写几次。
《EDA技术实用教程(第五版)》习题答案(第1~10章)--潘
《EDA技术实用教程(第五版)》习题1 习题1-1EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系？FPGA在ASIC设计中有什么用途？P3~4EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系？答：利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现；FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。
FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC（片上系统）和ASIC设计，以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。
FPGA在ASIC设计中有什么用途？答：FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC，或可编程ASIC。
FPGA实现ASIC设计的现场可编程器件。
1-2 与软件描述语言相比，VHDL有什么特点? P4~6答：编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码，这种代码仅限于这种CPU而不能移植，并且机器代码不代表硬件结构，更不能改变CPU的硬件结构，只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。
综合器将VHDL程序转化的目标是底层的电路结构网表文件，这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构，不依赖于任何特定硬件环境；具有相对独立性。
综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中，具有明显的能动性和创造性，它不是机械的一一对应式的“翻译”，而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件，选择最优的方式完成电路结构的设计。
l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?P6什么是综合? 答：在电子设计领域中综合的概念可以表示为：将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。
有哪些类型?答：(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示，即自然语言综合。
(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level，RTL)，即从行为域到结构域的综合，即行为综合。
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/topics/2734162/
2009/6/28
《郭天祥CPLD 系统设计及VHDL 语言的视频教程》(CPLD/FPGA)... Page 2 of 7
自从天祥电子推出40 小时的“十天学会单片机和C 语言编程”视频教程后，受到了广 大电子爱好者的好评，推出“CPLD 器件及VHDL 程序设计”的视频 教程。 这是一部针对初学可编程逻辑器件者的教程，教程全部十讲，讲座从基本的预备知识开 始讲解，非常详细的讲解了Quartus II 的基本使用，从工程的建立、文本的输入，系统的仿 真，RTL 视图查看，管脚的分配，硬件的配置等。整个过程全部用VHDL 语言讲解，从VHDL 语言库的调用，实体的描述，结构体的描 述，进程和函数的应用。一步一步的讲解设计过程中的每个语句和注意事项，同时包括编写后如何查找和修改错误。
第八讲：字符滚动显示例程，主要讲解了如何控制点阵显示字符，并且进行滚动。
第九讲：模数转换控制例程，主要讲解了如何控制ADC0804 进行电压采集并显示数据。
第十讲：正弦波发生器例程，包括了直接数字频率合成(DDS)的原理以及如何应用CPLD 产生频率可控频率的正弦信号。 通过本视频教程地学习，您就可以较快较好的掌握CPLD 器件内部结构和操作原理，以及VHDL 语言的书写规范和编写方法，如果配套我 们的CPLD 开发板一起学习，那肯定能够起到事半功倍的效果，让您不再为学习CPLD 和VHDL 语言而发愁。
3月10日 29楼 举报
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caohaibao (楼主) 请问各位，是不是就第九集没有声音？
3月10日 30楼 举报
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trueborn 怎么都是解压2失败，然后无法读取声音
3月10日 31楼 举报
于是出来的都是哑巴片子
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caohaibao (楼主) 我看了我这里的都有声音啊，怎么回事啊
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中文名: 郭天祥CPLD 系统设计及VHDL 语言的视频教程 英文名: CPLD/FPGA 发行时间: 2008年 地区: 大陆 对白语言: 普通话 文字语言: 简体中文 简介:
资料资源事务区 caohaibao 用户等级: 精华资源: 2 全部资源: 2 社区帖数: 0 注册时间: 3月2日 该用户的其它精华资源 《Altium Designer6.9 PCB设计 教程(郭天祥)》(Altium Designer6.9 PCB)继郭...
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hxh824 第9集没有声音啊????
3月9日 26楼 举报
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aaaaaaaag 第9集没有声音啊?
3月10日 27楼 举报
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GreatCode 感谢楼主贡献有深度的东西！
3月10日 28楼 举报
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caohaibao (楼主) 第九集没有声音的问题，我也不知道怎么回事，应该是录制问题，这个我也是在网上下的啊。
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最新评论
zhuguihan 十天学会单片机和C 语言编程 的教程我看了，不错。这个教程肯定不错。不客气了。
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tanzheyue 老大，我为你的无私奉献的精神深深的被打动！我爱你
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3月6日 12楼 举报 3月6日 13楼 举报
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哦，刚才发错信息了。我看了，就第九集没有声音啊。
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GreatCode
3月11日 35楼 举报
第九集没有声音，打开时提示“解压缩2失败”-->“读取声音失败”。 双击“cpld系统设计9.exe”后， 可以在目录 C:\Documents and Settings\用户名\Local Settings\Temp\ 找到对应的声音文件 plzj.wav 用听歌的软件打开 plzj.wav（顺便用均衡器调高增益），并且和视频同步一下就可以了。不过声音的长度是 30:23，而视 频的是 47:45。
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topstargm 希望多一些这样实用的教材啊，谢了！
3月7日 20楼 举报
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酷月之许 这是郭天祥本人录制的吗？听口音不像啊，和十天单片机的那个明显是两个人的口音
《郭天祥CPLD 系统设计及VHDL 语言的视频教程》(CPLD/FPGA)
状态:
精华资源
VeryCD版主火热招募中！
摘要:
发行时间: 2008年 对白语言: 普通话 文字语言: 简体中文
时间: 3月6日 发布 | 3月6日 更新
分类: 资料 课程讲座
统计: 21559次 浏览 | 82次 收藏
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其他几集正常，不过声音很小。
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axsdffff
3月12日 36楼 举报
我也不知道是不是郭天祥讲的啊，我下的时候那说的是他，我想是谁应该无所谓的吧，只要对我们有用就可以了啊，还有 是第9集是没有声音的，应该是录制问题吧！