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1.1　关于EDA 1

第1章　绪论 1

1.2　关于VHDL 3

1.3　关于自顶向下的系统设计方法 5

1.4　关于应用VHDL的EDA过程 6

1.5　关于在系统编程技术 9

1.6　关于FPGA/CPLD的优势 10

1.7　关于VHDL的学习 10

第2章 VHDL入门 12

2.1　用VHDL设计多路选择器和锁存器 12

2.2　用VHDL设计全加器 15

3.1　实体（ENTITY） 19

第3章　VHDL程序结构 19

3.2　结构体（ARCHITECTURE） 26

3.3　块语句结构（BLOCK） 29

3.4　进程（PROCESS） 32

3.5　子程序（SUBPROGRAM） 35

3.5.1 函数（FUNCTION） 36

3.5.2　重载函数（OVERLOADED FUNCTION） 39

3.5.3　过程（PROCEDURE） 43

3.5.4　重载过程（OVERLOADED PROCEDURE） 45

3.6　库（LIBRARY） 46

3.7　程序包（PACKAGE） 49

3.8　配置（CONFIGURATION） 52

习题 54

第4章　VHDL语言要素 56

4.1　VHDL文字规则 56

4.2　VHDL数据对象 59

4.2.1 变量（VARIABLE） 60

4.2.2　信号（SIGNAL） 61

4.2.3　常数（CONSTANT） 64

4.3　VHDL数据类型 65

4.3.1　VHDL的预定义数据类型 66

4.3.2　IEEE预定义标准逻辑位与矢量 69

4.3.3　其它预定义标准数据类型 71

4.3.4　用户自定义数据类型方式 72

4.3.5　枚举类型 74

4.3.6　整数类型和实数类型 75

4.3.7　数组类型 75

4.3.8　记录类型 77

4.3.9　数据类型转换 79

4.4　VHDL操作符 83

4.4.1　操作符种类 83

4.4.2　逻辑操作符 84

4.4.3　关系操作符 86

4.4.4　算术操作符 88

习题 95

4.4.5　重载操作符 95

第5章　VHDL顺序语句 97

5.1　赋值语句 97

5.1.1　信号和变量赋值 98

5.1.2　赋值目标 99

5.2　流程控制语句 101

5.2.1　IF语句 101

5.2.2　CASE语句 104

5.2.3　LOOP语句 108

5.2.4　NEXT语句 112

5.2.5　EXIT语句 113

5.3　WAIT语句 114

5.4　子程序调用语句 118

5.5　返回语句（RETURN） 121

5.6　空操作语句（NULL） 122

5.7　其它语句和说明 123

5.7.1　属性（ATTRIBUTE）描述与定义语句 123

5.7.2　文本文件操作（TEXTIO） 129

5.7.3　ASSERT语句 130

5.7.4　REPORT语句 131

5.7.5　决断函数 131

习题 132

第6章　VHDL并行语句 134

6.1　进程语句 135

6.2　块语句 140

6.3　并行信号赋值语句 141

6.3.1　简单信号赋值语句 141

6.3.2　条件信号赋值语句 142

6.3.3　选择信号赋值语句 142

6.4　并行过程调用语句 144

6.5　元件例化语句 146

6.6　类属映射语句 148

6.7　生成语句 149

习题 154

7.1　行为描述 157

第7章　VHDL的描述风格 157

7.2　数据流描述 159

7.3　结构描述 160

习题 162

第8章　仿真 163

8.1　VHDL仿真 163

8.2　延时模型 168

8.2.1 固有延时 168

8.2.2　传输延时 169

8.3　仿真δ 169

8.4　仿真激励信号的产生 169

8.5　VHDL测试基准 172

8.6　VHDL系统级仿真 175

习题 176

第9章　综合 177

9.1　VHDL综合 177

9.2　有关可综合性的考虑 180

9.3　寄存器引入方法 181

9.3.1　容易发生的错误 181

9.3.2　常规寄存器的引入 186

9.3.3　具有时钟门控结构寄存器的引入 189

9.3.4　同步置位／复位功能的引入 190

9.3.5　异步置位／复位功能的引入 191

9.4　引入寄存器的有关技巧 193

9.5　三态门引入方法 197

9.6　资源共享 202

习题 204

第10章　有限状态机FSM 205

10.1　一般状态机设计 206

10.2　状态机的状态编码 218

10.3　状态机剩余状态处理 220

习题 222

第11章　数字滤波器设计 223

11.1　基于FPGA的数字滤波器优势 223

11.2.1　FIR滤波器结构与原理简要 225

11.2　FIR数字滤波器设计 225

11.2.2　FIR滤波器设计方案确定 228

11.2.3　FIR滤波器主系统设计 231

11.2.4　FIR滤波器附加功能实现 235

11.3　IIR数字滤波器设计 237

11.3.1　IIR滤波器设计方案 237

11.3.2　IIR滤波器的实现 240

习题 243

第12章　VHDL设计平台使用向导 244

12.1　ispVHDL使用向导 244

12.1.2　ispVHDL设计套件介绍 245

12.1.1　ispLSI系列介绍 245

12.1.3　ispVHDL设计向导 246

12.2　Altera MAX+plus Ⅱ VHDL使用向导 255

12.3　MAX+plus Ⅱ与Synplify接口 264

12.4　Xilinx Foundation VHDL使用向导 265

12.4.1　Foundation设计流程 266

12.4.2　VHDL输入方式设计向导 267

习题 275

第13章　VHDL设计实践与实验 276

13.1　8位并行预置加法计数器设计 276

实验习题 277

13.2　位宽可预置中断处理器 279

13.3　静态随机存储器（SRAM）设计 280

实验习题 280

实验习题 281

13.4　堆栈设计 282

实验习题 283

13.5　8位硬件加法器设计 283

实验习题 285

13.6　8位硬件乘法器设计 285

实验习题 290

13.7　乒乓球游戏电路设计 290

实验习题 296

13.8　序列检测器设计 296

13.9　正负脉宽数控调制信号发生器设计 297

实验习题 297

实验习题 299

13.10　“梁祝”乐曲演奏电路设计 300

实验习题 305

13.11　RS232通信方式控制电子琴 305

实验习题 309

13.12　数字频率计设计 309

实验习题 313

13.13　PC机、单片机、FPGA双向通信 314

实验习题 316

13.14　VGA显示器彩条信号发生器设计 316

实验习题 319

13.15　A/D采样控制器设计 320

实验习题 324

13.16　D/A接口电路与波形发生器设计 324

实验习题 326

13.17　MCS-51单片机与CPLD接口逻辑设计 326

13.17.1 总线方式 326

13.17.2　独立方式 327

实验习题 329

13.18　PS/2键盘接口逻辑设计 330

13.19　7段LED译码显示电路设计 331

实验习题 333

第14章　电子设计竞赛实例介绍 334

14.1　多功能等精度频率计 334

14.1.1　测频原理 334

14.1.2　测频专用模块工作原理和设计 335

14.1.3　频率计功能模块的VHDL描述 337

14.1.4　测频主系统实现 341

14.1.5　专用模块测试控制信号说明 342

14.2　电子设计竞赛开发板 342

实战习题 345

附录1 GW48型EDA实验开发系统使用介绍 345

附录2 一些FPGA和CPLD芯片引脚图 362