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基础篇1

第1章 EDA技术概述1

1.1 EDA技术的含义1

1.2 EDA技术的发展历程2

1.3 EDA技术的主要内容3

1.4 EDA设计流程5

1.5 数字系统的设计7

1.5.1 数字系统的设计模型7

1.5.2 数字系统的设计方法8

1.5.3 数字系统的设计准则8

1.5.4 数字系统的设计步骤8

1.6 EDA技术的发展趋势9

本章小结11

习题11

第2章 可编程逻辑器件概述12

2.1 可编程逻辑器件简介12

2.1.1 可编程逻辑器件发展过程12

2.1.2 可编程逻辑器件的分类13

2.2 可编程逻辑器件的硬件结构14

2.2.1 可编程电路的基本结构14

2.2.2 PLD中阵列的表示方法14

2.3 低密度可编程逻辑器件15

2.3.1 可编程只读存储器（PROM）15

2.3.2 可编程逻辑阵列（PLA）器件17

2.3.3 可编程阵列逻辑（PAL）器件17

2.3.4 通用阵列逻辑（GAL）器件18

2.4 高密度可编程逻辑器件19

2.4.1 复杂可编程逻辑器件（CPLD）19

2.4.2 现场可编程门阵列FPGA23

2.5 Altera公司的可编程逻辑器件25

2.5.1 Altera公司的CPLD25

2.5.2 Altera公司的FPGA26

2.6 FPGA和CPLD的开发应用选择27

本章小结29

习题29

第3章 Quartus Ⅱ开发软件设计指南30

3.1 Quartus Ⅱ软件综述30

3.1.1 软件的功能简介及支持的器件30

3.1.2 软件的安装与系统配置31

3.2 Quartus Ⅱ的设计指南32

3.2.1 Quartus Ⅱ的启动及工具按钮的使用33

3.2.2 建立设计项目35

3.2.3 新建设计文件36

3.2.4 编辑设计文件37

3.2.5 编译设计电路39

3.2.6 设计仿真41

3.2.7 器件编程／配置44

本章小结44

习题45

第4章 VHDL语法基础46

4.1 VHDL概述46

4.1.1 VHDL的起源46

4.1.2 常用硬件描述语言比较47

4.1.3 VHDL的特点47

4.1.4 VHDL的编程思想47

4.2 VHDL的描述结构48

4.2.1 实体49

4.2.2 结构体51

4.2.3 库说明52

4.2.4 配置54

4.3 标识符55

4.4 VHDL的数据对象56

4.4.1 常数56

4.4.2 变量57

4.4.3 信号57

4.5 VHDL的数据类型58

4.6 VHDL的运算符64

4.6.1 逻辑运算符64

4.6.2 算术运算符65

4.6.3 关系运算符65

4.6.4 操作符的运算优先级66

本章小结67

习题68

第5章 VHDL主要描述语句69

5.1 顺序描述语句69

5.1.1 变量赋值语句和信号赋值语句69

5.1.2 IF语句71

5.1.3 CASE语句73

5.1.4 LOOP语句76

5.1.5 NEXT和EXIT跳出循环语句78

5.1.6 NULL语句80

5.2 并行描述语句80

5.2.1 并行信号赋值语句81

5.2.2 进程语句84

5.2.3 元件例化语句86

5.2.4 生成语句89

5.2.5 块语句92

5.3 子程序94

5.3.1 过程95

5.3.2 函数96

5.4 程序包97

5.5 时钟信号的描述101

5.6 复位、置位信号的描述103

5.6.1 同步方式103

5.6.2 异步方式104

本章小结105

习题105

第6章 状态机的VHDL设计107

6.1 有限状态机的基本概念107

6.2 有限状态机的VHDL设计109

6.3 Moore型状态机设计111

6.4 Mealy型状态机设计116

本章小结120

习题120

第7章 常用单元电路的VHDL程序设计121

7.1 门电路121

7.2 8-3线编码器123

7.3 译码器125

7.3.1 二-十进制BCD译码器125

7.3.2 显示译码器126

7.4 多路选择器128

7.5 比较器132

7.6 加法器134

7.7 触发器和锁存器135

7.8 计数器和分频器139

7.9 寄存器155

7.10 顺序脉冲发生器157

本章小结158

习题158

第8章 Verilog HDL编程基础160

8.1 Verilog HDL概述160

8.1.1 Verilog HDL的特点160

8.1.2 Verilog HDL的基本结构160

8.2 Verilog HDL语言要素162

8.2.1 Verilog HDL的基本语法规则162

8.2.2 数据类型163

8.2.3 Verilog HDL运算符166

8.2.4 系统任务与系统函数167

8.2.5 编译向导170

8.3 Verilog HDL基本语句172

8.3.1 过程语句172

8.3.2 赋值语句174

8.3.3 块语句177

8.3.4 条件语句177

8.3.5 循环语句179

8.3.6 任务与函数182

本章小结184

习题184

实践篇185

第9章 数字系统设计仿真实验185

9.1 Quartus Ⅱ入门及原理图输入的设计185

9.2 基于VHDL的文本输入法的设计195

9.3 图形和VHDL混合输入的电路设计198

本章小结200

第10章 数字系统设计硬件实训201

10.1 数字系统设计实验开发系统简介201

10.2 图形输入设计实训202

10.2.1 Quartus Ⅱ图形输入方式设计流程202

10.2.2 实训项目1——组合逻辑电路设计205

10.2.3 实训项目2——时序逻辑电路设计208

10.2.4 实训项目3——兆功能模块设计214

10.2.5 实训项目4——图形输入综合设计218

10.3 VHDL文本输入设计实训226

10.3.1 Quartus Ⅱ文本输入设计流程226

10.3.2 实训项目1——基本门电路设计226

10.3.3 实训项目2——组合逻辑电路设计227

10.3.4 实训项目3——时序逻辑电路设计237

10.3.5 实训项目4——8位数码管动态显示程序设计242

10.3.6 实训项目5——4×4矩阵键盘设计244

10.4 数字系统综合设计实训247

10.4.1 16×16点阵数码管显示设计247

10.4.2 数字电子钟的设计251

10.4.3 状态机实现花样灯设计257

本章小结260

参考文献261