本書共6章，第1章講述了EDA技術的特點、概念和數(shù)字系統(tǒng)的設計方法；第2章介紹了VHDL的基本語法特點、程序結構、常用語句以及相關基礎知識；第3章介紹了一些典型的基本門電路、組合邏輯電路和時序邏輯電路VHDL的實現(xiàn)方式；第4章介紹了Altera公司的綜合開發(fā)軟件的特點和使用方法；第5章介紹了EDA技術的工程應用案例；第6章列舉了20個基礎性和綜合性實驗項目。
本書可作為高等學校電氣類、電子信息類、自動化類、計算機類本、�？茖I(yè)的“EDA技術”課程的教材，亦可作為參加電子設計競賽的培訓教材和參考書，還可作為電子愛好者的自學教材。
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隨著電子技術的不斷發(fā)展與進步，電子系統(tǒng)的設計方法發(fā)生了很大的變化，基于EDA(電子設計自動化)技術的設計方法已成為電子系統(tǒng)設計的主流。本書是針對當前電子設計自動化技術發(fā)展日新月異，系統(tǒng)設計理念、設計方法不斷提高的情況而編寫的。在編寫上突出理論與實踐相結合的風格，由淺入深地介紹了EDA技術、VHDL編程方法、設計仿真軟件的使用、EDA綜合設計及工程應用等內(nèi)容。本書取材廣泛，內(nèi)容新穎，理論聯(lián)系實際，章節(jié)結構合理，前后知識點銜接流暢，適合于電氣類、電子信息類、自動化類、計算機類各專業(yè)的學生選用。
本書在編寫過程中，總結了多年來不同院校、不同專業(yè)EDA技術課程的教學經(jīng)驗，借鑒了同類教材的許多優(yōu)點，力求在內(nèi)容、結構、理論教學與實踐教學等方面充分體現(xiàn)應用型本科院校學生實踐動手能力培養(yǎng)以及卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的實施的特點。與同類教材相比，本書具有以下特點：
1)在介紹VHDL基本語法時，從基本結構、數(shù)據(jù)類型、基本語句到可用資源(庫)以及子程序，由簡單到復雜，并對常用的基本邏輯單元進行了VHDL的描述和仿真，有利于知識的進一步消化。
2)編譯環(huán)境基礎知識的介紹循序漸進，激發(fā)學生的學習興趣，使學生的學習由被動變?yōu)橹鲃樱岣邔W生的動手能力。實驗自成一章，結合自行開發(fā)的實驗板，使學生能夠較好地和硬件知識聯(lián)系在一起，有助于學生將來從事產(chǎn)品設計和應用，省去再選擇實驗教材的麻煩。
3)EDA技術的應用實例都來源于工程或者電子設計競賽的內(nèi)容，能有效地培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。
本書由孫宏國、周磊、陸廣平編著，并由孫宏國負責統(tǒng)稿。具體分工為：第1~3章由孫宏國編寫，第4、5章由周磊編寫，第6章由孫宏國和陸廣平共同編寫，陸廣平還對部分習題進行了修訂。本書得到了鹽城工學院教材出版基金的資助。本書初稿在校內(nèi)使用時許多老師提出了寶貴的意見和建議，在此表示衷心的感謝。
本書在編寫的過程中，參考了許多文獻資料，對這些資料的作者一并在此表示感謝。
由于編者水平有限，不足之處在所難免，敬請各位讀者批評指正。
編者郵箱：sunhg@ycit.edu.cn
作者
目錄前言
第1章EDA技術概述1
1.1EDA技術的含義1
1.2EDA技術的發(fā)展歷程1
1.3EDA技術的主要內(nèi)容2
1.4EDA軟件系統(tǒng)的構成4
1.5EDA的工程設計流程6
1.6數(shù)字系統(tǒng)的設計10
1.6.1數(shù)字系統(tǒng)的設計模型10
1.6.2數(shù)字系統(tǒng)的設計方法10
1.6.3數(shù)字系統(tǒng)的設計準則11
1.6.4數(shù)字系統(tǒng)的設計步驟12
習題13
第2章VHDL程序基礎14
2.1概述14
2.2VHDL程序的結構15
2.2.1VHDL程序設計的基本單元15
2.2.2實體16
2.2.3構造體18
2.2.4配置19
2.3VHDL設計資源21
2.3.1庫21
2.3.2包集合23
2.4VHDL要素24
2.4.1標志符24
2.4.2數(shù)據(jù)對象25
2.4.3VHDL的數(shù)據(jù)類型29
2.4.4VHDL運算符36
2.4.5VHDL的屬性38
2.4.6常見錯誤39
2.5VHDL的描述方式40
2.5.1行為描述40
2.5.2數(shù)據(jù)流描述41
2.5.3結構描述42
2.6VHDL順序語句43
2.6.1賦值語句43
2.6.2轉向控制語句45
2.6.3等待語句51
2.6.4子程序調(diào)用語句52
2.6.5返回語句52
2.6.6空操作語句53
2.6.7其他語句53
2.7VHDL并行語句55
2.7.1進程語句56
2.7.2塊語句59
2.7.3并行信號賦值語句60
2.7.4并行過程調(diào)用語句62
2.7.5元件例化語句62
2.7.6生成語句66
2.8子程序69
2.8.1函數(shù)69
2.8.2重載函數(shù)71
2.8.3過程71
2.8.4重載過程73
習題73
第3章基本邏輯單元的VHDL
模型76
3.1組合邏輯電路設計76
3.1.1基本邏輯門電路76
3.1.2編碼器、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器77
3.1.3加法器82
3.1.4三態(tài)門及總線緩沖器83
3.1.5運算電路86
3.2時序邏輯電路設計89
3.2.1觸發(fā)器89
3.2.2寄存器91
3.2.3計數(shù)器94
3.2.4分頻器99
3.2.5序列信號發(fā)生器和檢測器102
3.3存儲器106
3.3.1存儲器描述中的一些共性
問題106
3.3.2只讀存儲器107
3.3.3隨機存儲器109
3.3.4堆棧110
3.4有限狀態(tài)機115
3.4.1有限狀態(tài)機的分類116
3.4.2有限狀態(tài)機的應用119
習題123
第4章Quartus Ⅱ與ModelSim軟件及
使用125
4.1半加器和全加器125
4.2半加器的實現(xiàn)與仿真125
4.2.1創(chuàng)建一個新工程126
4.2.2半加器設計130
4.2.3半加器的仿真136
4.2.4半加器的IP核輸入方式和
VHDL輸入方式143
4.3一位全加器設計148
4.3.1基本的輸入方式148
4.3.2全加器的仿真153
4.4ModelSim批處理155
習題157
第5章EDA技術工程應用實例158
5.1跑馬燈SOPC實現(xiàn)158
5.1.1概述158
5.1.2片上RAM實現(xiàn)跑馬燈159
5.1.3外置并行Flash和SDRAM結構
實現(xiàn)跑馬燈176
5.1.4外置串行EPCS和并行SDRAM結構
實現(xiàn)跑馬燈183
5.2時間數(shù)字轉換器延時鏈的FPGA
實現(xiàn)188
5.2.1時序電路的建立和保持時間188
5.2.2TDC延時鏈的構建189
5.2.3TDC延時鏈的時序約束及
時序分析195
5.2.4TDC延時鏈的SignalTap Ⅱ數(shù)據(jù)
采集199
習題201
第6章EDA技術實驗202
6.1Quartus Ⅱ的使用202
6.27人表決器203
6.3格雷碼變換電路204
6.4BCD碼加法器205
6.54位全加器207
6.6英語字母顯示電路207
6.74位并行乘法器208
6.8設計基本觸發(fā)器210
6.9設計74LS160計數(shù)器功能模塊211
6.10步長可變的加減計數(shù)器212
6.11可控脈沖發(fā)生器213
6.12正負脈寬數(shù)控調(diào)制信號發(fā)生器214
6.13序列檢測器214
6.144位移位乘法器215
6.15出租車計費器217
6.16數(shù)字秒表218
6.17頻率計219
6.18交通燈控制器221
6.19數(shù)碼鎖223
6.20乒乓球游戲機224
參考文獻227
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