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内容摘要

　　本书从实际应用的角度出发，全面系统地介绍了EDA技术和硬件描述语言VHDL，将VHDL的基础知识、编程技巧、实用方法与实际工程开发技术在EDA软件设计平台上很好地结合起来，使读者能够通过本书的学习迅速了解并掌握EDA技术的基本理论和工程开发实用技术，并为后续的深入学习和发展打下坚实的理论与实践基础。
　　本书第一部分主要介绍了可编程逻辑器件和EDA设计技术的基本知识，然后讨论了可编程逻辑器件的基本原理和Altera公司的主流CPLD和FPGA器件。第二部分主要介绍了EDA设计技术中的VHDL设计方法，然后重点讨论了Altera公司的EDA开发工具QuartusⅡ7.2。第三部分通过大量的应用实例来讨论可编程逻辑器件和EDA设计技术的结合应用。本书内容丰富、技术新颖、视点独特、实用性很强，可以使读者快速、全面地掌握可编程逻辑器件和EDA设计技术。书中列举的VHDL示例，都经编译通过或经硬件测试。
　　本书主要面向高等院校本、专科EDA技术和VHDL语言基础课，推荐作为微电子、电子工程、通信、自动化、计算机应用技术、仪器仪表等专业的授课教材或主要参考书，同时也可以作为从事电子系统设计的设计工程师和科研人员的技术参考书。

目　录

第 1章　概述　1
1.1　EDA技术的发展概况　1
1.1.1　EDA的概念和发展历史　1
1.1.2　PLD的发展概况　3
1.2　可编程逻辑器件概述　4
1.2.1　简单PLD的基本结构　5
1.2.2　CPLD的基本结构　7
1.2.3　FPGA的基本结构　11
1.2.4　可编程逻辑器件的主要厂商　18
1.2.5　Altera公司可编程逻辑器件综述　19
1.2.6　ISP　21
1.3　可编程逻辑器件的设计　24
1.3.1　一般设计流程　24
1.3.2　基本设计方法　27
1.3.3　EDA的软件系统　29
1.4　EDA的应用及发展趋势　30
小结　32
习题　32

第 2章　硬件描述语言VHDL　33
2.1　VHDL简介　33
2.1.1　VHDL的发展及特点　33
2.1.2　传统设计与VHDL设计对照　35
2.2　VHDL程序的基本结构　36
2.2.1　VHDL程序的基本单元与构成　36
2.2.2　实体　37
2.2.3　结构体　39
2.2.4　库、程序包和配置　40
2.3　VHDL的语法要素　43
2.3.1　VHDL的文字规则　43
2.3.2　VHDL的数据对象　45
2.3.3　VHDL的数据类型　47
2.3.4　运算操作符　51
2.4　VHDL结构体的描述方式　53
2.4.1　顺序描述语句　56
2.4.2　并行描述语句　62
2.4.3　属性描述语句　68
小结　69
习题　69

第3章　Quartus II开发软件　71
3.1　Quartus II简介　71
3.2　Quartus II的安装　73
3.3　Quartus II菜单简要说明　79
3.4　设计输入　85
3.4.1　文本法　86
3.4.2　图形法　91
3.4.3　混合输入的层次化设计方法　94
3.5　设计项目的编译　98
3.5.1　项目(工程)的管理　99
3.5.2　运行编译器　100
3.5.3　观察适配结果　102
3.5.4　功耗分析　104
3.6　模拟仿真和时序分析　105
3.7　引脚锁定及器件编程　110
3.7.1　引脚锁定　110
3.7.2　器件编程　112
小结　114
习题　114

第4章　VHDL设计提高　115
4.1　VHDL设计逻辑电路的基本思想和方法　115
4.1.1　逻辑函数表达式方法　115
4.1.2　真值表方法　116
4.1.3　电路连接描述方法　117
4.1.4　不完整条件语句方法　118
4.1.5　层次化设计方法　120
4.2　常用逻辑电路的VHDL实现　122
4.2.1　基本组合逻辑电路设计　122
4.2.2　基本时序逻辑电路设计　127
4.2.3　状态机的设计　134
小结　143
习题　143

第5章　Quartus II使用提高　145
5.1　IP在Quartus II中的体现　145
5.2　参数化宏功能块在Quartus II的例化方法及实例　149
5.2.1　参数化宏功能模块的例化方法　149
5.2.2　参数化宏功能模块在原理图中的使用　154
5.2.3　参数化宏功能模块在VHDL中的使用　156
5.2.4　参数化宏功能模块在混合电路设计中的使用　157
5.3　MegaCore的安装及使用实例　159
5.3.1　MegaCore的安装　159
5.3.2　MegaCore的使用实例　160
小结　163
习题　163

第6章　VHDL设计应用实例　164
6.1　数字频率计的设计　164
6.2　数字钟的设计　169
6.3　函数发生器的设计　173
6.4　交通灯信号控制器的设计　179
6.5　乐曲演奏电路的设计　182
6.6　VGA显示控制器的设计　187
小结　194
习题　194

附录A　VHDL关键字(保留字)　195
附录B　VHDL编程中常见的错误　198
附录C　自己动手做PLD器件测试电路板的一般思路　201

参考文献　202