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第1章 EDA技术概述1

1.1 EDA技术1

1.1.1 EDA技术的概念1

1.1.2 EDA技术的发展1

1.1.3 EDA技术的特点3

1.1.4 EDA技术的应用3

1.2 EDA基础知识3

1.2.1 可编程逻辑器件3

1.2.2 可编程逻辑语言4

1.2.3 常用EDA工具5

1.3 EDA设计流程6

本章小结8

习题8

第2章 可编程逻辑器件特性与应用10

2.1 可编程逻辑器件概述10

2.1.1 可编程逻辑器件的发展10

2.1.2 可编程逻辑器件的分类11

2.1.3 可编程逻辑器件的基础12

2.2 可编程逻辑器件的基本结构13

2.2.1 简单PLD的基本结构13

2.2.2 CPLD的基本结构16

2.2.3 FPGA的基本结构17

2.2.4 FPGA和CPLD的比较20

2.3 FPGA/CPLD的编程与配置21

2.3.1 JTAG方式的编程21

2.3.2 PC并行口配置FPGA23

2.3.3 Altera公司的可编程逻辑器件的配置／编程23

本章小结24

习题25

第3章 QuartusⅡ的使用26

3.1 QuartusⅡ软件概述26

3.1.1 QuartusⅡ软件的开发流程26

3.1.2 QuartusⅡ软件的功能与特点27

3.1.3 QuartusⅡ软件的安装28

3.2 QuartusⅡ原理图输入设计30

3.2.1 应用基本元件库设计1位全加器31

3.2.2 应用MAX+plusⅡ老式宏函数设计分频器43

3.2.3 应用宏功能模块设计十进制计数器译码显示44

3.2.4 应用层次化设计法设计4位二进制加法器49

3.3 QuartusⅡ文本编辑输入设计51

3.3.1 二选一数据选择器的文本输入设计52

3.3.2 8线-3线编码器的文本输入设计54

3.3.3 D触发器的文本输入设计55

本章小结56

习题57

实训项目57

第4章 VHDL基础67

4.1 VHDL概述67

4.1.1 VHDL的起源67

4.1.2 常用的硬件描述语言比较67

4.1.3 VHDL的特点69

4.2 VHDL的描述结构70

4.2.1 库70

4.2.2 程序包71

4.2.3 实体71

4.2.4 结构体74

4.2.5 配置74

4.3 VHDL的描述方式75

4.3.1 行为描述方式75

4.3.2 数据流描述方式76

4.3.3 结构描述方式77

4.3.4 描述方式比较78

4.4 VHDL的语言要素82

4.4.1 VHDL的文字规则82

4.4.2 VHDL的数据对象84

4.4.3 VHDL的数据类型87

4.4.4 VHDL的操作符89

本章小结90

习题91

实训项目95

第5章 VHDL语句99

5.1 顺序语句99

5.1.1 赋值语句100

5.1.2 IF语句101

5.1.3 CASE语句103

5.1.4 LOOP语句106

5.1.5 NEXT语句109

5.1.6 EXIT语句110

5.1.7 WAIT语句112

5.1.8 RETURN语句114

5.1.9 NULL语句115

5.2 并行语句115

5.2.1 并行信号赋值语句116

5.2.2 进程语句119

5.2.3 块语句120

5.2.4 元件例化语句123

5.2.5 生成语句126

5.2.6 断言语句130

5.3 属性语句132

5.3.1 数值类属性132

5.3.2 函数类属性134

53.3 信号类属性135

5.3.4 数据区间类属性136

5.3.5 用户定义属性137

5.4 子程序137

5.4.1 过程（Procedure）138

5.4.2 函数（Function）138

本章小结140

习题140

实训项目145

第6章 有限状态机设计151

6.1 有限状态机概述151

6.1.1 有限状态机的概念及特点151

6.1.2 有限状态机的分类152

6.1.3 有限状态机的结构152

6.1.4 有限状态机的设计流程156

6.2 Moore型状态机的设计157

6.2.1 单进程Moore型状态机157

6.2.2 多进程Moore型状态机158

6.3 Mealy型状态机的设计162

本章小结163

习题164

实训项目167

第7章 常用逻辑电路的VHDL程序设计173

7.1 常用组合逻辑电路设计173

7.1.1 门电路173

7.1.2 加法器176

7.1.3 减法器178

7.1.4 编码器180

7.1.5 译码器184

7.1.6 多路选择器187

7.1.7 比较器189

7.1.8 乘法器191

7.2 常用时序逻辑电路设计193

7.2.1 触发器193

7.2.2 锁存器198

7.2.3 计数器200

7.2.4 分频器204

7.2.5 寄存器210

本章小结213

习题213

实训项目216

第8章 VHDL设计应用实例220

8.1 节日彩灯控制器220

8.1.1 原理分析220

8.1.2 设计方案220

8.1.3 功能实现220

8.2 电子密码锁225

8.2.1 原理分析225

8.2.2 设计方案225

8.2.3 功能实现225

8.3 数字频率计228

8.3.1 原理分析228

8.3.2 设计方案228

8.3.3 功能实现229

8.4 篮球赛24秒计时器233

8.4.1 原理分析233

8.4.2 设计方案234

8.4.3 功能实现234

8.5 出租车计价器设计235

8.5.1 原理分析235

8.5.2 设计方案235

8.5.3 功能实现236

本章小结241

习题242

实训项目244

附录1 实训电路结构图250

附录2 芯片引脚对照表258

参考文献260