本书按照EDA技术的基本理论→EDA技术的工具软件→EDA技术的硬件载体→VHDL语言知识→常用数字电路设计→数字系统的设计这样的顺序编写,内容完整,前后连贯,所采用的硬件元器件与工具软件均为目前市场上应用的主流产品。例如硬件载体采用ALTERA公司的ALTERA Cyclone系列FPGA芯片,工具软件主要介绍ALTERA公司的QuartusⅡ软件。为了适应大多数高校的EDA教学开发系统,书中也介绍了MAX+plusⅡ工具软件。本书强调学生实际技能的培养,各章基本都安排相关的实训项目,可以让学生学完相关章节内容后有一个实际动手的机会。
本书系统地介绍了电子设计自动化(EDA)的设计方法与设计过程,主要内容有EDA技术概述、EDA技术的设计方法、EDA技术的工具软件、EDA技术的硬件载体、EDA技术所使用的硬件描述语言及一些常用数字电路设计方案。
本书注重实用性,以理论为指导,实践内容贯穿全书各章节。理论讲述重点突出,内容新颖;实践过程由简到繁,循序渐进;按照实际产品的原型设计实训项目,使教学与实际电路产品设计接轨。
本书可作为高职高专电子、通信类专业及自动控制类专业学生的教材使用,也可供从事电子系统开发和电子系统设计的技术人员参考。
第1章 EDA技术概述
1.1 EDA技术的发展历程
1.2 EDA技术的应用
1.3 EDA技术的发展趋势
1.3.1 EDA工具的发展
1.3.2 EDA硬件载体的发展方向
习题
第2章 EDA技术的设计方法
2.1 传统的设计方法
2.2 现代的设计方法
2.2.1 系统设计
2.2.2 系统综合优化
2.2.3 系统实现
2.3 EDA设计过程
2.3.1 设计输入
2.3.2 综合过程
2.3.3 适配器
2.3.4 时序仿真与功能仿真
2.3.5 编程下载
2.3.6 硬件测试
2.4 在系统编程技术
2.5 EDA工具软件介绍
2.5.1 ISE软件介绍
2.5.2 ispLEVER软件介绍
2.5.3 MAX+plusⅡ介绍
2.5.4 QuartusⅡ介绍
2.6 实训:运用图形法设计3.8译码器
习题
第3章 EDA硬件结构
3.1 可编程逻辑器件简介
3.1.1 可编程逻辑器件的发展历程
3.1.2 可编程逻辑器件概述
3.1.3可编程逻辑器件原理
3.2 几种典型的PLD器件介绍
3.2.1 ALTERA公司MAX7000系列
3.2.2 FLEX 8000系列
3.2.3 FLEX 10K10系列
3.2.4 ALTERA Cyclone系列
3.2.5 PLD的配置
3.3 SOC介绍
3.3.1 SOPC技术概要
3.3.2 SOPC设计初步
3.4 实训:用QuartusⅡ软件中的图形法设计电路
习题
第4章 VHDL语言介绍
4.1 VHDL语言概述
4.2 VHDL语言的特点
4.3 VHDL语言的数据类型
4.3.1 预定义(标准)数据类型
4.3.2 IEEE预定义标准逻辑位与矢量
4.3.3 用户定义的数据类型
4.4 VHDL的数据对象
4.4.1 常量
4.4.2 信号
4.4.3变量
4.4.4 信号与变量的区别
4.5 运算操作符
4.5.1 逻辑操作符
4.5.2 关系操作符
4.5.3 算术操作符
4.6 实训:设计2选1数据选择器
习题
第5章 VHDL基本结构
5.1 实体说明
5.2 结构体
5.3 结构体基本组成部分
5.3.1 块语句
5.3.2 进程
5.3.3 子程序(函数与过程)
5.4 包集合、库及配置
5.4.1 库
5.4.2 程序包
5.4.3 配置
5.5 实训:建立用户自定义工作库
习题
第6章 VHDL的描述语句与描述风格
6.1 顺序执行语句
6.1.1 赋值语句
6.1.2 流程控制语句
6.1.3 WAIT语句
6.1.4 子程序顺序调用语句
6.1.5 其他顺序语句
6.2 并发执行语句
6.2.1 并行信号赋值语句
6.2.2 多进程语句
6.2.3 并行子程序调用语句
6.3 VHDL的描述风格
6.3.1 行为描述方式
6.3.2 数据流描述方式
6.3.3 结构描述方式
6.3.4 生成语句
6.4 其他语句和说明
6.4.1 属性描述与定义语句
6.4.2 文本文件操作(TEXTIO)
6.5 实训
6.5.1 医院护士室指示电路设计
6.5.2 74LS160计数器功能模块设计
习题
第7章 常用数字电路设计
7.1 组合逻辑电路
7.1.1 编码器和译码器
7.1.2 多位比较器
7.1.3 三态门
7.1.4 加法器
7.2 时序逻辑电路设计
7.2.1 时钟信号
7.2.2 其他控制信号
7.3 常用时序逻辑电路的设计
7.3.1 存储器
7.3.2 先入先出存储器
7.3.3 堆栈
7.3.4 分频器
7.3.5 波形产生电路
7.3.6 状态机
7.4 实训
7.4.1 4位乘法器设计
7.4.2 步长可变的加减计数器设计
7.4.3 序列检测器设计
7.4.4 4人抢答器设计
习题
第8章 数字系统设计
8.1 数字系统设计概要
8.1.1 数字系统设计模型
8.1.2 数字系统设计基本步骤
8.2 数字系统设计举例
8.2.1 系统的设计要求
8.2.2 系统的总体设计
8.2.3 闹钟控制器设计
8.2.4 预置寄存器设计
8.2.5 闹钟寄存器设计
8.2.6 分频电路设计
8.2.7 时间计数器设计
8.2.8 显示驱动器设计
8.2.9 系统的总装设计
8.2.10 系统的硬件验证
8.3 实训
8.3.1 交通灯控制系统设计
8.3.2 数字频率计设计
习题
参考文献