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第1章 概述1

1.1 EDA技术的发展历程1

1.2 EDA技术的研究范畴2

1.3 EDA软件系统的构成3

1.4 数字系统设计方法4

1.5 EDA技术的发展趋势6

本章小结6

思考与习题7

第2章 可编程逻辑器件8

2.1 概述8

2.1.1 PLD的发展进程9

2.1.2 PLD的分类9

2.2 复杂可编程逻辑器件（CPLD）12

2.3 现场可编程门阵列（FPGA）18

2.3.1 FPGA的基本工作原理19

2.3.2 FLEX10K系列器件的基本结构20

2.3.3 Cyclone Ⅱ器件介绍26

2.4 可编程逻辑器件的编程与配置28

2.4.1 CPLD的在系统编程29

2.4.2 FPGA的配置方式31

2.5 可编程逻辑器件应用选择原则32

本章小结34

思考与习题35

第3章 集成开发平台Quartus Ⅱ操作基础36

3.1 Quartus Ⅱ软件的安装36

3.2 Quartus Ⅱ软件的用户界面38

3.3 Quartus Ⅱ的开发流程40

3.3.1 输入设计文件40

3.3.2 编译设计文件45

3.3.3 仿真设计文件50

3.3.4 编程下载设计文件54

3.4 Quartus Ⅱ中宏功能模块的调用方法56

3.5 SignalTap Ⅱ逻辑分析仪59

3.5.1 SignalTap Ⅱ逻辑分析仪的用户界面59

3.5.2 SignalTap Ⅱ逻辑分析仪的使用流程60

本章小结63

思考与习题64

第4章 VHDL编程基础65

4.1 硬件描述语言及其特点65

4.1.1 硬件描述语言的基本概念65

4.1.2 常用硬件描述语言简介66

4.1.3 VHDL的特点66

4.2 VHDL程序基本结构67

4.2.1 实体描述69

4.2.2 结构体描述70

4.2.3 模块设计实例71

4.3 VHDL语言要素73

4.3.1 VHDL文字规则73

4.3.2 VHDL数据对象75

4.3.3 VHDL数据类型77

4.3.4 VHDL操作符84

4.4 VHDL结构体描述方式88

4.4.1 行为描述方式88

4.4.2 数据流描述方式89

4.4.3 结构描述方式90

本章小结92

思考与习题93

第5章 VHDL主要描述语句94

5.1 概述94

5.2 行为描述语句96

5.2.1 赋值语句96

5.2.2 并行信号赋值语句97

5.2.3 顺序控制语句101

5.2.4 NULL语句111

5.2.5 WAIT语句112

5.2.6 进程语句113

5.3 结构描述语句120

5.3.1 元件例化语句121

5.3.2 配置语句124

5.3.3 生成语句128

5.3.4 块语句130

本章小结132

思考与习题133

第6章 VHDL设计共享136

6.1 VHDL设计库136

6.1.1 库的种类136

6.1.2 库的使用方法138

6.2 VHDL程序包139

6.3 VHDL子程序与并行过程调用142

6.3.1 VHDL函数142

6.3.2 VHDL重载函数144

6.3.3 VHDL过程146

6.3.4 VHDL过程重载149

本章小结149

思考与习题150

第7章 基本逻辑电路设计151

7.1 组合逻辑电路设计151

7.1.1 译码器151

7.1.2 编码器152

7.1.3 数据选择器154

7.1.4 数值比较器155

7.1.5 奇偶校验器156

7.2 时序逻辑电路设计157

7.2.1 触发器157

7.2.2 寄存器158

7.2.3 分频器159

7.2.4 计数器161

本章小结162

思考与习题163

第8章 有限状态机的VHDL设计164

8.1 有限状态机的基本概念164

8.1.1 有限状态机的基本结构和功能164

8.1.2 状态机的状态编码165

8.1.3 有限状态机的技术优势166

8.2 一般有限状态机的设计168

8.2.1 一般有限状态机的VHDL组成168

8.2.2 一般有限状态机的设计示例169

8.3 摩尔状态机设计172

8.4 米立状态机设计174

本章小结177

思考与习题178

第9章 数字系统设计实例179

9.1 数字电子钟设计179

9.1.1 设计方案179

9.1.2 顶层设计179

9.1.3 模块设计185

9.1.4 实验与验证197

9.2 简易异步收发器设计198

9.2.1 异步通讯简介198

9.2.2 顶层设计199

9.2.3 模块设计202

9.2.4 实验与验证211

9.3 内存读写控制器设计212

9.3.1 顶层设计212

9.3.2 模块设计214

9.3.3 实验与验证220

9.4 液晶显示控制器设计221

9.4.1 顶层设计221

9.4.2 模块设计222

9.4.3 实验与验证228

第10章 EDA设计的仿真和测试229

10.1 仿真简介229

10.2 Modelsim简介230

10.2.1 Modelsim的图形用户界面230

10.2.2 Modelsim仿真步骤235

10.2.3 Modelsim功能仿真239

10.2.4 综合后仿真246

10.2.5 时序仿真249

10.2.6 Altera仿真库的添加251

本章小结254

思考与练习254

附录A Altera DE2开发板原理图255

附录B DE2开发板上EP2C35F672C6的引脚分配表279

参考文献286