Przejrzysty wykład z zakresu projektowania układów cyfrowego przetwarzania sygnałów obejmujący najnowsze zagadnienia syntezy logicznej, syntezę strukturalną, języki specyfikacji sprzętu (VHDL, Verilog) oraz metody projektowania hierarchicznego ze szczególnym uwzględnieniem układów programowalnych PLD/FPGA.

Wartość merytoryczną książki podnosi opis zaawansowanych procedur syntezy logicznej (dostępnych nieodpłatnie na stronie www.zpt.tele.pw.edu.pl) wspomagających komercyjne systemy projektowania i umożliwiających skuteczną redukcję zasobów sprzętowych niezbędnych do realizacji układów cyfrowych w strukturach PLD/FPGA.

Rozdziały:

1. WIADOMOŚCI WSTĘPNE 9
1.1. Informacje ogólne 9
1.2. Rola układów programowalnych w rozwoju techniki cyfrowej dla potrzeb przetwarzania sygnałów i informacji 10
1.3. Specyfika projektowania układów cyfrowych w strukturach FPGA 12
 
2. UKŁADY PROGRAMOWALNE 17
2.1. Wprowadzenie 17
2.2. Układy firmy ALTERA 20
2.3. Układy firmy XILINX 31

3. ZAAWANSOWANE PROCEDURY SYNTEZY LOGICZNEJ 40
3.1. Wprowadzenie 40
3.2. Redukcja argumentów i dekompozycja równoległa 41
3.3. Dekompozycja funkcjonalna – metoda klasyczna 48
3.4. Dekompozycja funkcjonalna metodą rachunku podziałów 51
3.5. Synteza układów sekwencyjnych w strukturach FPGA z wbudowanymi blokami pamięci  68

4. SYNTEZA UKŁADÓW CYFROWYCH 79
4.1. Informacje podstawowe 79
4.2. Kody liczbowe 80
4.3. Bloki funkcjonalne 82
4.4. Parametry bloków funkcjonalnych  96
4.5. Synteza strukturalna 101
4.6. Przykład syntezy – konwerter BIN2BCD 104
4.7. Układy mikroprogramowane 107
4.8. Dekodery mikrorozkazów 113

5. JĘZYKI OPISU SPRZĘTU  116
5.1. Informacje ogólne 116
5.2. Język VHDL 118
5.3. Język Verilog 141

6. PROJEKTOWANIE Z WYKORZYSTANIEM JĘZYKÓW HDL 160
6.1. Wprowadzenie 160
6.2. Konwersja metodą „+3” 160
6.3. Strukturalna realizacja przepływu danych 161
6.4. Metodologia projektowania RTL 165
6.5. Realizacja konwersji „+3” z wykorzystaniem metodologii RTL 167
6.6. Zastosowanie koncepcji potokowości 185
6.7. Zastosowanie zaawansowanych algorytmów syntezy logicznej 190
6.8. Porównanie wyników implementacji 197

7. PROJEKTOWANIE UKŁADÓW DSP 200
7.1. Informacje ogólne 200
7.2. Podstawowe operacje DSP 201
7.3. Arytmetyka rozproszona 205
7.4. Filtry cyfrowe o skończonej odpowiedzi impulsowej 212
7.5. Układy transformacji 236

8. PROJEKTOWANIE UKŁADÓW KRYPTOGRAFICZNYCH 241
8.1. Wprowadzenie 241
8.2. Algorytm DES 241
8.3. Funkcja skrótu 268

DODATKI 278
D1. PODSTAWOWE POJĘCIA MATEMATYCZNE 278
D2. SPECYFIKACJE OPERACJI FUNKCJI SKRÓTU  282