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第1章EDA技术概述1

1.1 EDA技术的起源1

1.2 EDA技术的涵义2

1.3 EDA技术的主要内容3

1.3.1大规模可编程逻辑器件3

1.3.2硬件描述语言4

1.3.3软件开发工具5

1.3.4实验开发系统7

1.4 EDA的工程设计流程7

1.4.1 FPGA/CPLD的工程设计流程7

1.4.2 ASIC工程设计流程10

1.5 EDA技术的应用形式12

1.6 EDA技术的应用展望13

思考题14

第2章 大规模可编程逻辑器件15

2.1可编程逻辑器件概述15

2.1.1 PLD的发展进程15

2.1.2 PLD的种类及分类方法17

2.1.3常用CPLD/FPGA简介18

2.1.4常用CPLD/FPGA标识的含义28

2.2 CPLD和FPGA的基本结构31

2.2.1 CPLD的基本结构32

2.2.2 FPGA的基本结构39

2.3 FPGA/CPLD的测试技术44

2.3.1内部逻辑测试45

2.3.2 JTAG边界测i试技术45

2.4 CPLD和FPGA的编程与配置47

2.4.1 CPLD和FPGA的下载接口47

2.4.2 CPLD器件的编程电路48

2.4.3 FPGA器件的配置电路48

2.5 FPGA和CPLD的开发应用选择53

2.5.1开发应用选择方法53

2.5.2三大厂家产品选择53

2.6 FPGA开发板应用系统实例56

思考题58

第3章VHDL编程基础59

3.1概述59

3.1.1 VHDL程序设计优点59

3.1.2 VHDL程序设计约定60

3.2 VHDL程序基本结构60

3.2.1 VHDL程序设计举例60

3.2.2 VHDL程序的基本结构63

3.2.3实体64

3.2.4结构体66

3.3 VHDL语言要素67

3.3.1 VHDL文字规则67

3.3.2 VHDL数据对象69

3.3.3 VHDL数据类型71

3.3.4 VHDL操作符80

3.4 VHDL顺序语句84

3.4.1赋值语句85

3.4.2转向控制语句87

3.4.3 WAIT语句94

3.4.4子程序调用语句97

3.4.5返回语句98

3.4.6空操作语句99

3.4.7其他语句和说明100

3.5 VHDL并行语句107

3.5.1进程语句108

3.5.2块语句113

3.5.3并行信号赋值语句116

3.5.4并行过程调用语句118

3.5.5元件例化语句119

3.5.6生成语句122

3.6子程序126

3.6.1函数126

3.6.2重载函数128

3.6.3过程130

3.6.4重载过程131

3.7库、程序包及其他132

3.7.1库132

3.7.2程序包133

3.7.3配置136

3.8 VHDI描述风格138

3.8.1行为描述138

3.8.2数据流描述139

3.8.3结构描述140

思考题142

第4章 常用EDA工具软件的使用143

4.1 Altera MAX+plus 的使用143

4.1.1 MAX+plus Ⅱ的安装步骤143

4.1.2 MAX+plus Ⅱ的基本使用145

4.1.3 LPM兆功能块的使用157

4.2 Altera Quartus Ⅱ的使用162

4.2.1 Quartus Ⅱ的安装步162

4.2.2 Quartus Ⅱ的使用步骤166

4.2.3 Quartus Ⅱ的基本使用169

4.2.4 Quartus Ⅱ的SOPC开发194

4.3 Xilinx ISE Series的使用199

4.3.1 ISE Series的安装步骤199

4.3.2 ISE Series的基本使用201

4.3.3 ISE Series的综合使用214

思考题220

第5章EDA设计方法与建模222

5.1 EDA设计方法222

5.1.1分析方法222

5.1.2表示方法223

5.1.3实现方法224

5.2 EDA设计建模225

5.2.1描述模型225

5.2.2组成模型226

5.2.3表示模型226

思考题234

第6章 基本单元电路的VHDL设计235

6.1计数器的设计235

6.1.1同步计数器的设计235

6.1.2异步计数器的设计237

6.1.3可逆计数器的设计239

6.2分频电路的设计240

6.2.1非均匀分频电路的设计240

6.2.2均匀分频电路的设计241

6.2.3通用分频电路的设计242

6.3多路选择器的设计243

6.3.1多路信号选择器的设计243

6.3.2多路数据选择器的设计244

6.4译码器的设计246

6.4.1 3-8译码器（高电平有效）的设计246

6.4.2 3-8译码器（低电平有效）的设计248

6.5编码器的设计249

6.5.1一般编码器的设计249

6.5.2优先级编码器的设计250

6.6寄存器的设计252

6.6.1数码寄存器的设计252

6.6.2移位寄存器的设计253

6.7存储器的设计254

6.7.1只读存储器ROM的设计254

6.7.2读写存储器SRAM的设计256

6.7.3先入先出堆栈FIFO的设计257

6.8输入电路的设计260

6.8.1独立式键盘输入电路的设计261

6.8.2矩阵式键盘输入电路的设计263

6.8.3“虚拟式”按键输入电路的设计266

6.8.4按键消抖电路设计267

6.9显示电路的设计267

6.9.1数码管静态显示电路的设计268

6.9.2数码管动态显示电路的设计269

6.9.3液晶显示控制电路的设计272

思考题273

第7章 状态机及其VHDL设计274

7.1一般状态机的V HDL设计274

7.2摩尔状态机的VHDL设计278

7.3米立状态机的V HDL设计279

思考题281

第8章EDA实验开发系统282

8.1 EDA实验开发系统概述282

8.1.1 EDA实验开发系统的基本组成282

8.1.2 EDA实验开发系统的性能指标282

8.1.3通用FDA实验开发系统的工作原理283

8.1.4通用实验开发系统的使用方法283

8.2常用实验开发系统的简介284

8.2.1 GW48 EDA实验开发系统的特点284

8.2.2 GW48 EDA实验开发系统实验电路结构图286

8.2.3 GW48系统结构图信号名与芯片引脚对照表294

8.2.4 GW48 EDA实验开发系统使用实例297

思考题298

第9章EDA技术综合应用设计实例299

9.1数字闹钟的设计299

9.1.1系统的设计要求299

9.1.2系统的总体设计300

9.1.3闹钟控制器的设计301

9.1.4预置寄存器的设计306

9.1.5闹钟寄存器的设计307

9.1.6分频电路的设计308

9.1.7时间计数器的设计309

9.1.8显示驱动器的设计311

9.1.9系统的总装设计314

9.1.10系统的硬件验证314

9.2直接数字频率合成器DDS的设计314

9.2.1 DDS的基本原理314

9.2.2参数确定及误差分析315

9.2.3实现器件的选择316

9.2.4 DDS的FPGA实现设计316

第10章EDA技术实验323

10.1 EDA技术实验基本要求323

10.1.1 EDA技术实验的预习要求323

10.1.2 EDA技术实验的基本步骤323

10.1.3 EDA技术实验的报告要求323

10.2 EDA软件的基本操作实验324

10.3并行加法器的设计实验325

10.4数字频率计的设计实验327

10.5数字秒表的设计实验330

10.6 A/D转换控制器的设计实验332

10.7交通灯信号控制器的设计实验334

10.8音乐发生器的设计实验337

10.9 VGA彩条信号发生器实验341

附录1常用FPGA/CPLD管脚图346

附录2利用WWW进行EDA资源的检索348

参考文献350