本书为普通高等教育“十一五”**级规划教材,主要内容包括:EDA技术;电路设计仿真软件:PSpice、Multisim8的使用方法;可编程逻辑器件的工作原理、分类及应用;硬件描述语言Vetilog HDL的语法要点与设计实例;数字集成软件QuartLts Ⅱ、仿真软件ModelSim、综合软件Synplify Pro等的使用方法及设计流程;EDA技术综合设计实例。
本书内容全面,注重基础,理论联系实际,突出实用性,并使用大量图表说明问题,编写简明精炼、针对性强,设计实例都通过了编译,设计文件和参数选择都经过验证,便于读者对内容的理解和掌握。
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本书可作为高等工科院校电子电气信息类各专业“EDA技术与应用”方面的教材或参考书,也可作为计算机仿真和计算机辅助设计的实训课程教材,还可作为广大电子设计人员的设计参考书或使用手册。

第1章 EDA技术
内容提要:本章主要介绍了EDA技术的概念、产生和发展历史,EDA技术的应用领域及其发展前景,列举并介绍了一些常用的EDA软件。
电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)等发展而来的。
1.1 EDA技术简介
EDA技术是以计算机为工作平台,以相关的EDA开发软件为工具,以大规模可编程逻辑器件(包括CPLD、FPGA、EPLD等)为设计载体,以硬件描述语言(Hardware Descrip—tion Language,HDL)为系统逻辑描述的主要表达方式,自动完成系统算���和电路设计,*终形成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。
EDA技术研究的对象是电路或系统芯片设计的过程,可分为系统级、电路级和物理级三个层次。EDA设计领域和内容,包括从低频、高频到微波,从线性到非线性,从模拟到数字,从可编程逻辑器件、通用集成电路到专用集成电路的电子自动化设计。
1.1.1 EDA技术的起源
一般认为EDA技术的发展经历了CAD、CAE和EDA三个阶段。
1.CAD阶段
20世纪60年代之前,电子产品硬件系统设计大都采用分立元件。随着集成电路的出现和应用,硬件系统设计进入到CAD发展的初级阶段,该阶段的硬件设计大量选用中、小规模标准集成电路。20世纪70年代,由于设计师对图形符号的使用数量有限,因此传统的手工布图方法无法满足产品复杂性的要求,更不能满足工作效率的要求,就产生了一些单独的工具软件,主要用于印制电路板(PCB)布线设计、电路模拟、逻辑模拟及版图的绘制等领域。这种应用计算机进行辅助设计的时期,就是CAD阶段。例如:PCB布线软件TANGO,用于电路模拟的SPICE,以及后来的集成电路版图编辑与设计规则检查系统等软件,都是这个时期的产品。这时的设计方法和工具软件,虽然也可以利用计算机将设计人员从大量繁琐、重复的计算和绘图工作中解脱出来,但对于复杂的电子系统设计,当时的EDA软件设计能力和作用依然有限,主要是功能单一且相互独立,还不能提供系统的仿真与综合。
……

前言
第1章 EDA技术
1.1 EDA技术简介
1.1.1 EDA技术的起源
1.1.2 EDA技术的发展趋势及特点
1.2 常用EDA软件介绍
1.2.1 EDA软件的分类
1.2.2 EDA软件的发展趋势
1.3 EDA工程的设计流程
1.4 EDA工程的设计方法
习题
第2章 电路设计仿真软件PSpice及其应用
2.1 PSpice简介
2.2 PSpice的有关要求和规定
2.3 PSpice中电路的描述
2.4 PSpice的主要分析仿真功能
2.5 PSpice 9.1仿真平台操作及使用介绍
2.6 PSpice 9.1应用设计举例
2.7 OrCAD Capture仿真平台使用介绍
2.7.1 OrCAD PSpice绘制电路原理图
2.7.2 OrCAD PSpice电路设计
2.8 OrCAD Capture仿真设计举例
2.8.1 直流扫描分析的应用
2.8.2 BJT单管共射放大电路设计
2.8.3 CMOS单级放大电路
2.8.4 PSpice的两级放大电路放大器分析
2.8.5 数字电路仿真分析
习题
第3章 电路设计仿真软件Multisim8
3.1 Multisim8的特点
3.2 Multisim8的基本功能
3.3 Multisim8用户界面及操作
3.3.1 Muhisim8的主窗口界面
3.3.2 主菜单栏
3.3.3 工具栏
3.4 Multisim8的元器件与元器件库
3.5 Multisim8的虚拟仪器及其使用
3.6 电路的仿真与分析
3.6.1 Muhisim8界面的设置
3.6.2 创建应用电路
3.6.3 电路仿真
3.6.4 电路基本分析方法
3.7 仿真电路的后处理
3.7.1 电路的统计信息报告
3.7.2 导入/导出仿真电路的信息
3.7.3 后处理器
3.8 Multisim8设计仿真实例
3.8.1 电路原理验证仿真实例
3.8.2 模拟电子电路验证仿真实例
3.8.3 数字电子电路验证仿真实例
习题
第4章 可编程逻辑器件
4.1 PLD简介
4.1.1 PLD的发展
4.1.2 PLD的基本结构和特点
4.2 PLD的编程原理和方式
4.2.1 PLD的编程原理
4.2.2 PLD的编程方式
4.3 PLD的分类
4.3.1 根据“与”阵列和“或”阵列是否可编程分类
4.3.2 根据性能分类
4.4 CPLD和FPGA
4 4 1 CPLD
4.4.2 FPGA
4.4.3 CPLD和FPGA的差别与特点
4.5 Ahera公司的PLD
4.5.1 Ahera公司的CPLD
4.5.2 Ahera公司的FPGA
习题
第5章 硬件描述语言Verilog HDL
5.1 Verilog HDL简介
5.2 Verilog HDL的特点
5.3 Verilog HDL重要的功能和概念
5.4 Verilog HDL的语法规定与常规要素
5.5 Verilog HDL代码的基本结构
5.6 Verilog HDL的结构说明语句
5.7 Verilog HDL语句的顺序执行与并行执行
5.8 Verilog HDL模块的种类和描述
5.9 Verilog HDL仿真语句
5.9.1 Verilog HDL仿真语句介绍
5.9.2 Verilog HDL仿真语句应用举例
5.10 常用数字电路的Verilog HDL系统设计
5.10.1 组合逻辑门电路系统设计
5.10.2 时序电路系统设计
习题
第6章 数字集成软件Quartus Ⅱ及其应用
6.1 Quartus Ⅱ简介
6.2 Quartus Ⅱ的设计流程
6.3 Quartus Ⅱ的设计应用
6.4 时序分析
6.5 基于PowerPlay Power Analyzer Tool的功耗估算
6.6 调用带参数的库元件
6.7 SignalTap Ⅱ嵌入逻辑分析仪
6.7.1 SignalTap Ⅱ的使用
6.7.2 SignalTap Ⅱ的设计举例
6.7.3 波形仿真
6.7.4 使用SignalTap Ⅱ嵌入式逻辑分析仪进行实时测试
习题
第7章 仿真软件ModelSim及其应用
7.1 ModelSim简介
7.2 ModelSim的特点
7.3 ModelSim仿真流程
7.4 ModelSim交互命令方式介绍
7.5 ModelSim批处理仿真文件和工作方式
7.6 ModelSim的Verilog HDL测试平台设计
7.7 ModelSim仿真设计举例
7.7.1 4位加法器的ModelSim仿真设计
7.7.2 十进制计数器的ModelSim功能仿真设计
7.7.3 十进制计数器的ModelSim时序仿真设计
习题
第8章 综合软件Synplify Pro及其应用
8.1 Synplify Pro简介
8.2 Synplify Pro的特点
8.3 Synplify Pro综合设计
8.4 十进制计数器的Synplify Pro综合设计应用举例
8.4.1 十进制计数器前端设计
8.4.2 十进制计数器的Synplify Pro综合设计
8.4.3 十进制计数器后端设计
习题
第9章 EDA技术综合设计应用
9.1 Muhisim8设计仿真应用实例
9.1.1 模拟/数字混合电路系统设计仿真实例
9.1.2 高频电子电路设计仿真实例
9.2 基于多种EDA软件的数字电路系统设计实例
9.2.1 模60计数器
9.2.2 交通灯控制器
9.2.3 UART数据接收发送器
9.2.4 FIFO数据缓存器
9.2.5 可编程并行接口8255芯片
习题
附录
附录A 基于PSpice的仿真分析实验
附录B 基于Multisim8的设计仿真实验
附录C 基于Quartus Ⅱ的设计实验
附录D 基于ModelSim和Synplify Pro的设计参考实验
附录E Trex-C1 FPGA开发板引脚表
参考文献

本书是针对当前电子设计自动化(EDA)技术发展日新月异,系统设计、芯片设计和电路设计中的应用软件不断升级,设计理念、设计手段不断提高的情况而编写的。在编写上突出理论与实践相结合的风格,由浅入深地介绍了EDA技术、各种设计仿真软件的使用方法、可编程逻辑器件的概念和基本应用、EDA综合设计等内容。 本书是作者多年教学改革的成果,其内容已经在多门课程中得到了实践,尤其是在山东省精品课程“数字电子技术”的教学中得到了充分的验证,证明本书紧跟当前科技发展的需要,符合普通高等院校电子电气信息类各专业“EDA技术与应用”的教学要求。本书既可作为教材和参考书,也可作为电子行业工程技术人员的入门读物和软件操作手册,读者可以根据自己的需要对有关内容加以组合和取舍。