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第1章 绪论 1

1.1 EDA技术综述 1

1.1.1 EDA技术涵义 1

1.1.2 EDA技术发展历程 1

1.2 ASIC设计 2

1.3 HDL语言 3

1.3.1 HDL语言发展历程 4

1.3.2常用HDL语言 4

1.4 EDA的工具软件 5

1.5 EDA设计流程 7

本章小结 12

习题 12

第2章 可编程逻辑器件 13

2.1可编程逻辑器件概述 13

2.1.1 PLD的发展历程 13

2.1.2 PLD的分类 14

2.1.3 PLD的电路表示法 15

2.2低密度可编程逻辑器件 17

2.2.1可编程只读存储器 17

2.2.2可编程逻辑阵列器件 18

2.2.3可编程阵列逻辑器件 21

2.2.4通用阵列逻辑器件 28

2.3复杂可编程逻辑器件 35

2.4现场可编程门阵列器件 39

2.4.1查找表的原理与结构 40

2.4.2 Xilinx公司XC4000系列FPGA简介 40

2.5 CPLD/FPGA开发应用选择 44

本章小结 45

习题 45

第3章Quartus Ⅱ软件安装及使用 46

3.1 Quartus Ⅱ简介 46

3.1.1 Quartus Ⅱ软件的特点 46

3.1.2 Quartus Ⅱ设计流程 47

3.2 Quartus Ⅱ9.0软件的安装 49

3.3 Quartus Ⅱ9.0的使用 51

3.3.1工程的创建与打开 51

3.3.2设计输入 53

3.3.3编译设计 59

3.3.4波形仿真 61

3.3.5器件编程与配置 65

3.3.6 Quartus Ⅱ9.0的RTL阅读器 66

本章小结 71

习题 71

第4章VHDL入门基础 72

4.1 VHDL基本结构 72

4.1.1实体 72

4.1.2结构体 73

4.1.3 GENERIC参数传递 77

4.2 VHDL文字规则 79

4.2.1数字型文字 79

4.2.2字符串文字 79

4.2.3标识符 80

4.2.4下标 80

4.3 VHDL数据对象 81

4.3.1常量 81

4.3.2变量 82

4.3.3信号 83

4.4 VHDL数据类型 86

4.4.1 VHDL预定义数据类型 86

4.4.2用户自定义数据类型 88

4.4.3其他类型 89

4.5数据类型转换 90

4.5.1使用转换函数 90

4.5.2使用类型标记法转换数据类型 90

4.6 VHDL操作符 91

4.7 VHDL预定义属性 94

本章小结 96

习题 97

第5章VHDL的语句 98

5.1进程语句 98

5.2顺序语句 100

5.2.1赋值语句 100

5.2.2 IF语句 103

5.2.3 CASE语句 111

5.2.4 LOOP语句 116

5.2.5 NEXT语句 119

5.2.6 EXIT语句 119

5.2.7 WAIT语句 119

5.2.8 NULL语句 120

5.2.9 RETURN语句 120

5.3并行语句 120

5.3.1进程语句 120

5.3.2并行信号赋值语句 122

5.3.3元件例化语句 126

5.3.4生成语句 134

5.3.5块语句 135

5.4设计库和程序包 138

5.4.1设计库 138

5.4.2程序包 139

5.5子程序 140

5.5.1函数 140

5.5.2过程 147

5.6配置 149

本章小结 151

习题 151

第6章 有限状态机 154

6.1概述 154

6.2 VHDL一般状态机 155

6.3 Moore型状态机设计 159

6.4 Mealy型状态机设计 161

6.5状态编码 163

6.6非法状态处理 165

本章小结 166

习题 167

第7章VL设计实例 168

7.1数字系统的结构 168

7.2多功能算术逻辑运算单元的EDA设计 169

7.2.1设计要求 169

7.2.2原理描述 170

7.2.3多功能算术逻辑运算单元层次化设计方案 170

7.2.4多功能算术逻辑运算单元的顶层设计和仿真 173

7.2.5硬件测试 175

7.3数字式频率计的EDA设计 175

7.3.1设计要求 175

7.3.2原理描述 176

7.3.3频率计的层次化设计方案 177

7.3.4频率计电路顶层原理图的设计和仿真 187

7.3.5硬件测试 188

7.4简易数字钟的EDA设计 189

7.4.1设计要求 189

7.4.2功能描述 189

7.4.3数字钟的层次化设计方案 190

7.4.4数字钟的顶层设计和仿真 197

7.4.5硬件测试 199

7.5多功能信号发生器的设计 200

7.5.1设计的基本思路 200

7.5.2系统总体方案设计 200

7.5.3函数发生器的硬件设计 201

7.5.4函数发生器的软件设计 202

7.5.5顶层设计 208

7.5.6仿真结果 210

7.6交通灯控制器的设计 212

7.6.1交通灯控制器的设计要求 212

7.6.2系统组成 212

7.6.3层次化设计和软件仿真 213

本章小结 229

习题 229

部分习题参考答案 231

参考文献 253