トランジスタ技術SPECIAL for フレッシャーズ ロジック回路設計 はじめの一歩(SP No.105)【ISBN9784789849050】 ※在庫限り品

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トランジスタ技術SPECIAL for フレッシャーズ ロジック回路設計 はじめの一歩(SP No.105)【ISBN9784789849050】の概要

現代の実用的なロジック回路設計には、ハードウェア記述言語(HDL)を使った開発が必須となっています。
本書では、PLD/FPGAを活用するための「はじめの一歩」として、VHDLによるロジック回路設計を特集します。
「基礎編」では、論理回路のおさらいから始め、VHDLの基本的な記述方法と回路設計のスタイル、VHDLによる階層設計について解説します。
「実践編」では、ザイリンクス社の「Spartan 3 スターターキット」を使った簡単なタイマの設計事例を解説します。
開発ツールとして同社の「ISE Webpack」と「ModelSim XE」を活用し、設計とVHDL記述、シミュレーション、プログラム書き込み、動作検証までの一連の流れを具体的に解説していきます。

目次

ブール代数のおさらいとディジタル回路の基礎
第1章 論理回路と回路記述
 1-1 ディジタル回路と2値論理
 1-2 基本論理回路とその真理値表
 1-3 ブール代数の演算子と公式
 1-4 論理式と回路図記号
 1-5 回路の正論理と負論理
 1-6 ハザードとその対策
 1-7 順序回路といろいろなフリップフロップ
 1-8 順序回路の応用
 1-9 同期回路と非同期回路
 コラム
  ・論理の簡約化
  ・ミニ用語解説(1)
  ・ミニ用語解説(2)
  ・同期回路への非同期入力
デザイン・フローからVHDLのフレームワークまで
第2章 回路設計手法の変化とHDL
 2-1 デザイン・フローとHDL
 2-2 VHDLの歴史とその概要
 2-3 VHDLのフレームワークとライブラリ
 2-4 エンティティとアーキテクチャ
 2-5 簡単なVHDLによる回路記述例
 コラム
  ・JISの回路図記号
  ・負論理による回路図表記
  ・ミニ用語解説(3)
  ・階層化設計
使用する文字の規則から基本的な文法説明まで
第3章 VHDLの基礎
 3-1 VHDLの基本的な約束ごと
 3-2 VHDLの予約語
 3-3 信号線の宣言と名前付け
 3-4 定数とその意味
 3-5 データ・タイプとその意味
 3-6 使用できる演算子とその意味
 3-7 信号代入文
 3-8 組み合わせ回路の便利な記述法
 3-9 プロセス文の記述法
 3-10 変数の宣言と代入
 3-11 アトリビュート
 コラム
  ・良い命名法
  ・ミニ用語解説(4)
  ・ミニ用語解説(5)
  ・ミニ用語解説(6)
  ・基本論理の記述と動作の記述
基本的なディジタル回路を例にして
第4章 VHDLによる組み合わせ論理回路の記述
 4-1 基本論理回路の記述
 4-2 3ステート出力の記述
 4-3 エンコーダの記述
 4-4 デコーダの記述
 4-5 コンパレータの記述
 4-6 加算器の記述
 4-7 減算器の記述
 4-8 ALUの記述
 4-9 バレル・シフタの記述
 4-10 パリティ・ジェネレータ/チェッカの記述
 4-11 組み合わせ論理回路とテスト・ベンチ
 コラム
  ・出力信号を衝突させない
  ・符号付き算術演算
  ・ハザードとレース
  ・ミニ用語解説(7)
基本となるDフリップフロップからシフトレジスタまで
第5章 VHDLによる順序回路の記述
 5-1 Dフリップフロップの記述
 5-2 バイナリ・カウンタの記述
 5-3 アップダウン・カウンタの記述
 5-4 同期式10進カウンタの記述
 5-5 慣性遅延によるバウンス除去
 5-6 シフトレジスタの記述
 コラム
 ・ミニ用語解説(8)
 ・ミニ用語解説(9)
Appendix-A VHDLによるメモリの記述方法
記述した回路を部品としてさまざまに使う
第6章 VHDLにおける階層設計
 6-1 VHDLによる階層設計とは
 6-2 VHDLによる階層設計の方法
 6-3 コンポーネントの記述法と使用法
 6-4 サブルーチンと関数の使いかた
 6-5 procedureの簡単な例
 6-6 functionの簡単な例
 6-7 パッケージの作成法と使用法
 6-8 generate文の使いかた
 コラム
 ・ミニ用語解説(10)
 ・信号線の向きの一貫性
 ・オーバーロード
パラメタライズ設計と不要な出力ラッチ生成の解消
第7章 VHDLの記述スタイルと効率
 7-1 パラメタライズ設計の基本
 7-2 ラッチの生成回避
 コラム
  ・記述レベルと合成結果
統合開発ツールを使った開発の実際
第8章 VHDLによるFPGAへの実装
 8-1 ターゲット・デバイスとLED表示器の仕様
 8-2 内部設計仕様とVHDLソース・コード
 8-3 プロジェクトの作成からソース・コードの入力まで
 8-4 論理合成からシミュレーションまで
 8-5 外部端子の割り付けからデバイスへの書き込みまで
 コラム
  ・ミニ用語解説(11)
  ・ミニ用語解説(12)
Appendix-B FPGA/CPLDの基礎

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