本书系统地介绍了EDA技术和VHDL硬件描述语言,将VHDL的基础知识、编程技巧和实用方法与实际工程开发技术在先进的EDA设计平台——Quartus II上很好地结合起来,使读者能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。
依据高校课堂教学和实验操作的规律与要求,并以提高学生的实际工程设计能力和自主创新能力为目的,全书内容作了恰当的编排,共分6个部分:EDA技术的概述;FPGA/CPLD器件的结构原理;VHDL实用技术;Quartus II及IP核的详细使用方法;基于VHDL的16位CPU设计技术;基于MATLAB和DSP Builder平台的详细的EDA设计技术和大量实用系统设计示例。除个别章节外,各章都安排了相应的习题和针对性强的实验和设计示例。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,**作为电子工程、通信、工业自动化、计算机应用技术、电子对抗、仪器仪表、数字信号或图像处理等学科专业与相关的实验指导课的授课教材或主要参考书,同时

第1章 概述 1
1.1 电子设计自动化技术及其发展 1
1.2 电子设计自动化应用对象 2
1.3 VHDL 4
1.4 EDA的优势 5
1.5 面向FPGA的开发流程 6
1.5.1 设计输入 6
1.5.2 综合 7
1.5.3 布线布局(适配) 8
1.5.4 仿真 8
1.5.5 下载和硬件测试 9
1.6 Quartus II概述 9
1.7 IP核 10
1.8 EDA技术的发展趋势 12
第2章 PLD硬件特性与编程技术 14
2.1 PLD概述 14
2.1.1 PLD的发展历程 14
2.1.2 PLD的分类 15
2.2 低密度PLD可编程原理 16
2.2.1 电路符号表示 17
2.2.2 PROM 18
2.2.3 PLA 19
2.2.4 PAL 20
2.2.5 GAL 22
2.3 CPLD的结构与可编程原理 22
2.4 FPGA的结构与工作原理 26
2.4.1 查找表逻辑结构 26
2.4.2 Cyclone系列器件的结构与原理 27
2.5 硬件测试技术 32
2.5.1 内部逻辑测试 32
2.5.2 JTAG边界扫描测试 32
2.6 FPGA/CPLD产品概述 33
2.6.1 Lattice公司CPLD器件系列 33
2.6.2 Xilinx公司的FPGA和CPLD器件系列 34
2.6.3 Altera公司的FPGA和CPLD器件系列 35
2.6.4 Actel公司的FPGA器件 37
2.6.5 Altera公司的FPGA配置方式与配置器件 37
2.7 编程与配置 38
2.7.1 JTAG方式的在系统编程 39
2.7.2 使用PC并行口配置FPGA 39
2.7.3 FPGA配置器件 40
第3章 VHDL基础 42
3.1 VHDL基本语法 42
3.1.1 组合电路描述 42
3.1.2 VHDL结构 44
3.2 时序电路描述 48
3.2.1 D触发器 48
3.2.2 时序描述VHDL规则 49
3.2.3 时序电路的不同表述方法 53
3.3 全加器的VHDL描述 55

3.3.1 半加器描述 55
3.3.2 CASE语句 57
3.3.3 例化语句 59
3.4 计数器设计 60
3.5 一般计数器的VHDL设计方法 63
3.5.1 相关语法 64
3.5.2 程序功能分析 65
3.5.3 移位寄存器设计 66
3.6 数据对象 67
3.6.1 常数 68
3.6.2 变量 68
3.6.3 信号 69
3.6.4 进程中的信号赋值与变量赋值 70
3.7 IF语句概述 77
3.8 进程语句归纳 80
3.8.1 进程语句格式 80
3.8.2 进程结构组成 81
3.8.3 进程要点 81
3.9 并行赋值语句概述 84
3.10 双向和三态电路信号赋值 85
3.10.1 三态门设计 85
3.10.2 双向端口设计 86
3.10.3 三态总线电路设计 88
3.11 仿真延时 90
3.11.1 固有延时 90
3.11.2 传输延时 91
3.11.3 仿真 ? 92
习题 92
第4章 Quartus II使用方法 95
4.1 Quartus II设计流程 95
4.2 嵌入式逻辑分析仪 107
4.3 编辑SignalTap II的触发信号 111
4.4 LPM_ROM宏模块应用 112
4.4.1 工作原理 112
4.4.2 定制初始化数据文件 113
4.4.3 定制LPM_ROM元件 115
4.4.4 完成顶层设计 119
4.5 In-System Memory Content Editor应用 121
4.6 LPM_RAM/FIFO的定制与应用 122
4.6.1 LPM_RAM定制 122
4.6.2 FIFO定制 123
4.7 LPM嵌入式锁相环调用 124
4.8 IP核NCO使用方法 127
4.9 原理图设计方法 132
4.10 流水线乘法器的混合输入设计 134
习题 137
实验与设计 138
实验4-1 组合电路的设计 138
实验4-2 时序电路的设计 139
实验4-3 含异步清0和同步时钟使能的加法计数器的设计 139

实验4-4 用原理图输入法设计8位全加器 13……

本书系统地介绍了EDA技术和VHDL硬件描述语言,将VHDL的基础知识、编程技巧和实用方法与实际工程开发技术在先进的EDA设计平台——Quartus II上很好地结合起来,使读者能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。全书共分6部分:EDA技术的概述;FPGA/CPLD器件的结构原理;VHDL实用技术;Quartus II及IP核的详细使用方法;基于VHDL的16位CPU设计技术;基于MATLAB和DSP Builder平台的详细的EDA设计技术和大量实用系统设计示例。本书内容丰富,讲解通俗易懂,具有很强的可读性。