数字电子技术在各个领域的广泛应用，使其成为电子技术未来发展的趋势，而电子设计自动化技术的不断发展与进步，也使得基于EDA技术的分析和设计方法正在成为数字电路与系统设计的主流。对于从事这方面工作的工程技术人员而言，掌握并具备应用这两种技术的技能，无疑是非常重要的。本书所要阐述的主要目的是：帮助那些掌握了传统数字电子技术的基本理论、方法和技能的读者，将学习的重点转移到以EDA技术为主要内容的现代数字电路与系统的分析与设计上来。

本书从实际应用角度出发，以帮助读者轻松地从数字电路的传统分析设计方法过渡到采用EDA技术分析和设计数字电路为目的，用与传统数字电路分析和设计类比的方法，详细地介绍了基于EDA技术的现代数字电路的分析设计流程；穿插介绍了VHDL硬件描述语言和QuartusⅡ7.2开发软件；同时介绍了最普通的描述数字电路与系统的模型—有限状态机的基本概念、一般描述方法和设计过程；通过两个数字电路与系统设计的实例，介绍了应用可编程器件进行设计的方法；最后讨论了可编程逻辑器件的编程与配置。

本书可供从事数字电路硬件设计的工程师阅读和参考，可作为EDA技术短训班的教材，也可作为高等院校通信工程、电子工程、计算机应用技术、数字信号处理等专业专科生、本科生或研究生的教材。

第1章　概述　1

 1.1　数字电路与系统设计分类　1

 1.2　传统数字电路与系统设计的主要内容　2

 1.3　数字电路与系统EDA设计的主要内容　2

1.3.1　可编程逻辑器件　3

1.3.2　软件开发工具　3

1.3.3　硬件描述语言　4

 1.4　数字电路与系统EDA设计的流程　5

 1.5　数字电路与系统传统设计方法和EDA设计方法的比较　7

第2章　数字电路不同描述方法的EDA实现　10

 2.1　数字电路原理图输入设计方法的EDA实现　10

2.1.1　用原理图描述数字电路　10

2.1.2　原理图输入设计方法的EDA实现流程　11

 2.2　数字电路文本输入设计方法的EDA实现　21

2.2.1　用VHDL描述数字电路　21

2.2.2　文本输入设计方法的EDA实现流程　33

第3章　组合逻辑电路　35

 3.1　组合电路概述　35

 3.2　组合电路的分析　35

3.2.1　组合电路的传统分析方法　35

3.2.2　利用EDA工具分析组合电路　39

 3.3　组合电路的设计　48

3.3.1　组合电路的传统设计方法　48

3.3.2　利用EDA工具设计组合电路　50

 3.4　常用组合电路的VHDL设计　64

3.4.1　门电路　64

3.4.2　编码器和译码器　67

3.4.3　数据选择器　75

3.4.4　三态门电路　79

第4章　时序逻辑电路　84

 4.1　时序电路概述　84

4.1.1　时序电路的电路结构　84

4.1.2　时序电路的描述方法　84

4.1.3　时序电路分类　85

 4.2　时序电路的分析　85

4.2.1　时序电路的传统分析方法　85

4.2.2　利用EDA工具分析时序电路　89

 4.3　时序电路的传统设计方法　91

4.3.1　用触发器设计时序电路　91

4.3.2　用集成移位寄存器设计时序电路　94

4.3.3　用集成同步计数器设计时序电路　96

4.3.4　用集成异步计数器设计时序电路　100

 4.4　常用时序电路的VHDL设计　102

4.4.1　触发器　102

4.4.2　寄存器　109

4.4.3　计数器　114

4.4.4　分频器　118

4.4.5　存储器及其应用　124

第5章　状态机设计　133

 5.1　状态机的VHDL描述　133

 5.2　状态机编码　138

5.2.1　顺序编码　138

5.2.2　一位热码编码　138

5.2.3　状态位直接输出型编码　138

 5.3　状态机设计举例　141

5.3.1　状态机设计流程　141

5.3.2　序列信号检测器的设计　142

5.3.3　A/D采样控制器的设计　144

5.3.4　自动交通控制系统的设计　148

 5.4　状态机设计中需要注意的问题　153

第6章　基于复杂可编程逻辑器件的交通灯控制电路设计　154

 6.1　数字电路与系统设计的过程　154

 6.2　方案论证　155

6.2.1　设计要求　155

6.2.2　设计要求的真值表描述　155

6.2.3　基于微控制器的交通灯控制电路设计　157

6.2.4　基于可编程逻辑器件的交通灯控制电路设计　158

 6.3　系统设计　159

 6.4　单元电路设计　159

6.4.1　显示电路　159

6.4.2　时钟产生电路　161

6.4.3　状态产生电路　165

6.4.4　控制信号产生电路　166

 6.5　系统连调　169

 6.6　设计总结　171

第7章　基于现场可编程阵列的信号产生器的设计　172

 7.1　引言　　172

 7.2　直接数字合成　173

 7.3　方案论证　174

7.3.1　DDS信号产生器芯片　174

7.3.2　利用微处理器实现DDS信号产生器　176

7.3.3　利用可编程逻辑器件实现DDS信号产生器　177

 7.4　系统设计　179

 7.5　单元电路设计　180

7.5.1　显示电路　180

7.5.2　键盘电路　181

7.5.3　数/模转换电路　185

7.5.4　波形数据表　190

7.5.5　相位累加器　191

 7.6　系统连调　191

7.6.1　各种时钟的产生　191

7.6.2　单元电路的组合　193

7.6.3　系统测试　196

 7.7　设计总结　196

第8章　可编程逻辑器件的编程/配置　197

 8.1　编程/配置模式　197

 8.2　ByteBlaster下载电缆　198

8.2.1　ByteBlasterMV下载电缆　198

8.2.2　JTAG编程/配置模式　200

8.2.3　被动串行方式(PS)模式　201

 8.3　可编程逻辑器件的编程/配置　202

8.3.1　编程器的设置　202

8.3.2　可编程逻辑器件管脚的设置　203

 8.4　配置芯片　204

8.4.1　配置芯片的类型　205

8.4.2　配置电路　205

8.4.3　配置芯片EPC2的编程　206

参考文献　210