ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

Παρουσίαση

Η ταχύτητα, η πολυπλοκότητα και οι δυνατότητες των σημερινών ψηφιακών συσκευών απορρέουν από τις σημαντικές εξελίξεις αφενός στην τεχνολογία φυσικής επεξεργασίας των ημιαγωγών και αφετέρου στη μεθοδολογία της ψηφιακής σχεδίασης. Επιπρόσθετα με την τεχνολογία των ημιαγωγών, η σχεδίαση των σημερινών, προηγμένων συσκευών εξαρτάται, σε πολύ μεγάλο βαθμό, από την αποτελεσματική χρήση των γλωσσών περιγραφής υλικού (HDL) και των εργαλείων σύνθεσης. Τρεις ελεύθερα διαθέσιμες (public-domain) γλώσσες, οι Verilog, VHDL και SystemVerilog, διαδραματίζουν πλέον καίριο ρόλο στον τομέα της σχεδίασης ψηφιακών συστημάτων. Οι γλώσσες HDL, σε συνδυασμό με ένα βασικό επίπεδο γνώσεων πάνω στα ψηφιακά λογικά κυκλώματα, παρέχουν ένα "σημείο εισόδου" στον κόσμο της ψηφιακής σχεδίασης για σπουδαστές σχολών επιστήμης των υπολογιστών, μηχανικής υπολογιστών και ηλεκτρονικής μηχανικής.
Στο όχι και τόσο μακρινό παρελθόν, ήταν αδιανόητο για σπουδαστές σχολών ηλεκτρολόγων-ηλεκτρονικών μηχανικών να αποφοιτήσουν χωρίς να έχουν χρησιμοποιήσει παλμογράφο. Σήμερα, οι ανάγκες της βιομηχανίας των ηλεκτρονικών υπαγορεύουν την εξοικείωση των σπουδαστών με τουλάχιστον μία γλώσσα περιγραφής υλικού (HDL). Η χρήση γλωσσών HDL κατά τη διάρκεια των σπουδών τους θα τους προετοιμάσει επαρκώς ώστε να γίνουν παραγωγικά μέλη μιας ομάδας σχεδίασης μετά την αποφοίτησή τους.
Με δεδομένη την επικράτηση τριών HDL στον τομέα της ψηφιακής σχεδίασης, έχουμε επεκτείνει την κάλυψή τους σε αυτή την έκδοση του βιβλίου, παρουσιάζοντας παραδείγματα τόσο σε Verilog όσο και σε VHDL. Συμπεριλάβαμε επίσης μία εισαγωγή στη SystemVerilog. Ο στόχος μας είναι να δώσουμε στους διδάσκοντες δυνατότητα επιλογής μεταξύ των Verilog και VHDL, για κύκλους μαθημάτων με βασικό αντικείμενο τη συστηματική μεθοδολογία σχεδίασης, ανεξαρτήτως της γλώσσας. Ως γνωστόν, οι Verilog και VHDL είναι δύο ευρέως χρησιμοποιούμενες HDL που κυριαρχούν στον τομέα της ψηφιακής σχεδίασης· η φιλοσοφία τους βασίζεται στις ίδιες έννοιες και αρχές που υποστηρίζουν τη σχεδίαση συνδυαστικών και ακολουθιακών κυκλωμάτων και η χρήση τους είναι ζωτικής σημασίας για τη σύνθεση των σημερινών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων υπερυψηλής πυκνότητας. Η παρουσίαση των δυο HDL στο βιβλίο ακολουθεί παράλληλες πορείες, με πρακτικά ισοδύναμο επίπεδο κάλυψης, αλλά επιτρέπει την επικέντρωση σε μία από αυτές. Ο στόχος μας είναι μία "ουδέτερη ως προς τη γλώσσα" μελέτη της ψηφιακής σχεδίασης, παρά τα εκτενή παραδείγματα που δίνουμε και για τις δύο. Τέλος, μεγάλο μέρος των προβλημάτων στο τέλος των κεφαλαίων (τα οποία διατυπώνονται χωρίς αναφορά σε συγκεκριμένη γλώσσα) μπορούν να λυθούν χρησιμοποιώντας είτε τη Verilog είτε τη VHDL. [...] (Από τον πρόλογο της έκδοσης)

Περιεχόμενα

Πρόλογος
1. Ψηφιακά Συστήματα και Δυαδικοί Αριθμοί
2. Άλγεβρα Boole και Λογικές Πύλες
3. Ελαχιστοποίηση σε Επίπεδο Πυλών
4. Συνδυαστική Λογική
5. Σύγχρονη Ακολουθιακή Λογική
6. Ασύγχρονη Ακολουθιακή Λογική
7. Καταχωρητές και Μετρητές
8. Μνήμη και Προγραμματίσιμη Λογική
9. Σχεδίαση στο Επίπεδο Καταχωρητών
10. Εργαστηριακά Πειράματα με Τυποποιημένα OK και FPGA
11. Τυποποιημένα Σχηματικά Σύμβολα
12. Εισαγωγή στην Τεχνολογία CMOS
13. Απαντήσεις σε Επιλεγμένα Προβλήματα
Ευρετήριο