內容提要
本書系統地介紹了EDA技術和VHDL硬體描述語言,將VHDL的基礎知識、編程技巧和實用方法與實際工程開發技術在先進的EDA設計平台——Quartus II上很好地結合起來,使讀者能通過本書的學習迅速了解並掌握EDA技術的基本理論和工程開發實用技術,並為後續的深入學習和發展打下堅實的理論與實踐基礎。
依據高校課堂教學和實驗操作的規律與要求,並以提高學生的實際工程設計能力和自主創新能力為目的,全書內容作了恰當的編排,共分6個部分:EDA技術的概述;FPGA/CPLD器件的結構原理;VHDL實用技術;Quartus II及IP核的詳細使用方法;基於VHDL的16位CPU設計技術;基於MATLAB和DSP Builder平台的詳細的EDA設計技術和大量實用系統設計示例。除個別章節外,各章都安排了相應的習題和針對性強的實驗和設計示例。書中列舉的VHDL示例,都經編譯通過或經硬體測試。
本書主要面向高等院校本、專科EDA技術和VHDL語言基礎課,推薦作為電子工程、通信、工業自動化、計算機套用技術、電子對抗、儀器儀表、數位訊號或圖像處理等學科專業與相關的實驗指導課的授課教材或主要參考書,同時
圖書目錄
第1章 概述 1
1.1 電子設計自動化技術及其發展 1
1.2 電子設計自動化套用對象 2
1.3 VHDL 4
1.4 EDA的優勢 5
1.5 面向FPGA的開發流程 6
1.5.1 設計輸入 6
1.5.2 綜合 7
1.5.3 布線布局(適配) 8
1.5.4 仿真 8
1.5.5 下載和硬體測試 9
1.6 Quartus II概述 9
1.7 IP核 10
1.8 EDA技術的發展趨勢 12
第2章 PLD硬體特性與編程技術 14
2.1 PLD概述 14
2.1.1 PLD的發展歷程 14
2.1.2 PLD的分類 15
2.2 低密度PLD可程式原理 16
2.2.1 電路符號表示 17
2.2.2 PROM 18
2.2.3 PLA 19
2.2.4 PAL 20
2.2.5 GAL 22
2.3 CPLD的結構與可程式原理 22
2.4 FPGA的結構與工作原理 26
2.4.1 查找表邏輯結構 26
2.4.2 Cyclone系列器件的結構與原理 27
2.5 硬體測試技術 32
2.5.1 內部邏輯測試 32
2.5.2 JTAG邊界掃描測試 32
2.6 FPGA/CPLD產品概述 33
2.6.1 Lattice公司CPLD器件系列 33
2.6.2 Xilinx公司的FPGA和CPLD器件系列 34
2.6.3 Altera公司的FPGA和CPLD器件系列 35
2.6.4 Actel公司的FPGA器件 37
2.6.5 Altera公司的FPGA配置方式與配置器件 37
2.7 編程與配置 38
2.7.1 JTAG方式的在系統編程 39
2.7.2 使用PC並行口配置FPGA 39
2.7.3 FPGA配置器件 40
第3章 VHDL基礎 42
3.1 VHDL基本語法 42
3.1.1 組合電路描述 42
3.1.2 VHDL結構 44
3.2 時序電路描述 48
3.2.1 D觸發器 48
3.2.2 時序描述VHDL規則 49
3.2.3 時序電路的不同表述方法 53
3.3 全加器的VHDL描述 55
3.3.1 半加器描述 55
3.3.2 CASE語句 57
3.3.3 例化語句 59
3.4 計數器設計 60
3.5 一般計數器的VHDL設計方法 63
3.5.1 相關語法 64
3.5.2 程式功能分析 65
3.5.3 移位暫存器設計 66
3.6 數據對象 67
3.6.1 常數 68
3.6.2 變數 68
3.6.3 信號 69
3.6.4 進程中的信號賦值與變數賦值 70
3.7 IF語句概述 77
3.8 進程語句歸納 80
3.8.1 進程語句格式 80
3.8.2 進程結構組成 81
3.8.3 進程要點 81
3.9 並行賦值語句概述 84
3.10 雙向和三態電路信號賦值 85
3.10.1 三態門設計 85
3.10.2 雙向連線埠設計 86
3.10.3 三態匯流排電路設計 88
3.11 仿真延時 90
3.11.1 固有延時 90
3.11.2 傳輸延時 91
3.11.3 仿真 ? 92
習題 92
第4章 Quartus II使用方法 95
4.1 Quartus II設計流程 95
4.2 嵌入式邏輯分析儀 107
4.3 編輯SignalTap II的觸發信號 111
4.4 LPM_ROM宏模組套用 112
4.4.1 工作原理 112
4.4.2 定製初始化數據檔案 113
4.4.3 定製LPM_ROM元件 115
4.4.4 完成頂層設計 119
4.5 In-System Memory Content Editor套用 121
4.6 LPM_RAM/FIFO的定製與套用 122
4.6.1 LPM_RAM定製 122
4.6.2 FIFO定製 123
4.7 LPM嵌入式鎖相環調用 124
4.8 IP核NCO使用方法 127
4.9 原理圖設計方法 132
4.10 流水線乘法器的混合輸入設計 134
習題 137
實驗與設計 138
實驗4-1 組合電路的設計 138
實驗4-2 時序電路的設計 139
實驗4-3 含異步清0和同步時鐘使能的加法計數器的設計 139
實驗4-4 用原理圖輸入法設計8位全加器 13……
編輯推薦與評論：
本書系統地介紹了EDA技術和VHDL硬體描述語言,將VHDL的基礎知識、編程技巧和實用方法與實際工程開發技術在先進的EDA設計平台——Quartus II上很好地結合起來,使讀者能通過本書的學習迅速了解並掌握EDA技術的基本理論和工程開發實用技術,並為後續的深入學習和發展打下堅實的理論與實踐基礎。全書共分6部分:EDA技術的概述;FPGA/CPLD器件的結構原理;VHDL實用技術;Quartus II及IP核的詳細使用方法;基於VHDL的16位CPU設計技術;基於MATLAB和DSP Builder平台的詳細的EDA設計技術和大量實用系統設計示例。本書內容豐富,講解通俗易懂,具有很強的可讀性。
