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第1章 EDA技术概述 1

1.1 EDA技术的概念及其发展 1

1.1.1 EDA技术的概念 1

1.1.2 EDA技术的发展史 2

1.1.3 EDA技术的发展趋势 3

1.2 EDA技术的知识体系 6

1.3 EDA技术的特点 8

1.3.1 EDA技术的设计方法 8

1.3.2 EDA技术的开发流程 9

1.4 EDA技术的应用 12

习题1 13

第2章 VHDL设计基础 14

2.1 VHDL概述 14

2.1.1 常用硬件描述语言 14

2.1.2 VHDL的概况 15

2.1.3 VHDL的特点 15

2.2 VHDL程序基本结构 16

2.2.1 VHDL程序框架 16

2.2.2 VHDL程序设计约定 17

2.2.3 实体 18

2.2.4 结构体 20

2.2.5 库 21

2.2.6 程序包 22

2.2.7 配置 23

2.3 VHDL语言要素 24

2.3.1 VHDL的文字规则 24

2.3.2 VHDL数据对象 26

2.3.3 VHDL数据类型 28

2.3.4 VHDL运算操作符 32

2.4 VHDL顺序语句 34

2.4.1 赋值语句 34

2.4.2 转向控制语句 36

2.4.3 等待语句 42

2.4.4 空操作语句 44

2.4.5 断言语句 44

2.4.6 子程序调用语句 44

2.4.7 返回语句 47

2.5 VHDL并行语句 47

2.5.1 进程语句 48

2.5.2 块语句 49

2.5.3 并行信号赋值语句 50

2.5.4 元件例化语句 53

2.5.5 生成语句 54

2.6 VHDL的属性描述语句 55

2.6.1 数组的常用属性 56

2.6.2 数据类型的常用属性 56

2.6.3 信号属性函数 57

2.7 VHDL语言的描述风格 59

2.7.1 行为描述 60

2.7.2 数据流描述 61

2.7.3 结构描述 61

习题2 62

第3章 用VHDL程序实现常用逻辑电路 64

3.1 组合逻辑电路设计 64

3.1.1 基本门电路 64

3.1.2 译码器 65

3.1.3 编码器 68

3.1.4 7段码译码器 69

3.1.5 数据选择器 70

3.1.6 数值比较器 71

3.1.7 算术运算电路 72

3.1.8 三态门及总线缓冲器 74

3.2 时序逻辑电路设计 76

3.2.1 触发器 76

3.2.2 锁存器 81

3.2.3 寄存器和移位寄存器 83

3.2.4 计数器 85

3.2.5 分频器 88

3.2.6 序列发生器和检测器 89

3.3 存储器设计 93

3.3.1 只读存储器ROM 93

3.3.2 随机存储器RAM 94

3.4 状态机设计 95

3.4.1 Moore型状态机 96

3.4.2 Mealy型状态机 100

习题3 102

第4章 大规模可编程逻辑器件 103

4.1 可编程逻辑器件概述 103

4.1.1 PLD的概念 103

4.1.2 PLD的发展历程 104

4.1.3 PLD的分类 104

4.2 简单可编程逻辑器件 105

4.2.1 PROM 106

4.2.2 PLA 106

4.2.3 PAL 107

4.2.4 GAL 107

4.3 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 109

4.3.1 CPLD基本结构 109

4.3.2 CPLD工作原理 110

4.4 现场可编程门阵列（FPGA） 113

4.4.1 FPGA基本结构 114

4.4.2 FPGA工作原理 114

4.4.3 FPGA的配置 116

4.5 CPLD/FPGA的比较与选择 119

4.5.1 CPLD/FPGA的性能比较 119

4.5.2 CPLD/FPGA的开发应用选择 119

习题4 122

第5章 EDA实验开发系统及应用 123

5.1 GW48型EDA实验开发系统简介 123

5.1.1 系统使用注意事项 123

5.1.2 硬件符号功能说明 123

5.1.3 开发系统的电路结构 125

5.2 QuartusⅡ软件的安装 133

5.2.1 系统要求 133

5.2.2 安装步骤 134

5.2.3 安装许可证 136

5.3 QuartusⅡ的基本操作流程 138

5.3.1 QuartusⅡ的原理图编辑输入法 138

5.3.2 QuartusⅡ的文本编辑输入法 148

5.3.3 QuartusⅡ的层次化设计方法 150

习题5 151

第6章 EDA技术实验 152

6.1 EDA软件的熟悉与使用 152

6.2 8位全加器的设计 153

6.3 组合逻辑电路设计 155

6.4 计数器的设计 158

6.5 触发器功能的模拟实现 160

6.6 7段数码显示译码器设计 161

6.7 数控分频器的设计 164

6.8 8位数码扫描显示电路设计 165

6.9 正负脉宽数控调制信号发生器的设计 167

6.10 6位十进制数字频率计及设计 169

第7章 EDA技术综合应用及实训 174

7.1 8位乘法器的设计 174

7.2 交通信号灯的设计 179

7.3 数字秒表的设计 182

7.4 序列检测器的设计 185

7.5 彩灯控制器设计 187

7.6 数字钟的设计 190

7.7 电子抢答器的设计 198

7.8 电梯控制系统的设计 203

7.9 出租车计费控制系统的设计 208

7.10 数字波形产生器设计 213

参考文献 219