本书为“十四五”普通高等教育系列教材。 本书共分7章，主要内容包括概述、VHDL语言基础、Quartus II设计基础、FPGA平台原理图方式数字逻辑实验、VHDL数字系统设计基础实验、VHDL数字系统设计综合实验、数字系统设计项目实践案例等。内容由易到难，由浅入深，特别是在综合设计实验和项目实践部分精选部分具有较强工程背景的实践项目。为部分综合设计性实验提供设计思路和原理图，以培养学生独立思考问题的能力，充分调动学生的创造性思维。

前言 第1章 概述 1 1.1 EDA技术概述 1 1.2 FPGA/CPLD概述 1 1.3 硬件描述语言简介 3 1.4 Modelsim概述 4 1.5 SignalTapⅡ软件工具概述 13 1.6 数字系统设计开发流程简介 15 第2章 VHDL语言基础 17 2.1 VHDL基本结构 17 2.2 VHDL语言要素 22 2.3 VHDL基本语句 31 2.4 子程序 40 2.5 状态机的VHDL设计 43 第3章 Quartus?Ⅱ设计基础 51 3.1 开发软件QuartusⅡ简介 51 3.2 Quartus?Ⅱ?13.0安装步骤 54 3.3 Quartus?Ⅱ?13.0 开发环境介绍 56 3.4 Quartus?Ⅱ?13.0 工程设计入门 61 第4章 FPGA平台原理图方式数字逻辑实验 90 4.1 实验1 基本逻辑门电路测试与设计 90 4.2 实验2 常用中小规模组合逻辑集成电路模块测试与设计 95 4.3 实验3 常用中小规模时序逻辑集成电路模块测试与设计 102 4.4 实验4 硬件优先排队电路设计 104 4.5 实验5 序列信号发生器设计 106 4.6 实验6 巡回检测报警电路设计 110 4.7 实验7 四路数字抢答器设计 112 4.8 实验8 时钟控制器设计 117 4.9 实验9 双向八位彩灯控制电路设计 119 第5章 VHDL数字系统设计基础实验 121 5.1 实验1 VHDL基本组合逻辑电路设计 121 5.2 实验2 VHDL基本时序逻辑电路设计 128 5.3 实验3 FPGA存储器设计 132 5.4 实验4 数字锁相环PLL应用 138 5.5 实验5 流水灯电路设计 141 5.6 实验6 VHDL数码管译码显示电路设计 144 5.7 实验7 VHDL多位十进制计数显示电路设计 149 5.8 实验8 分频器设计 153 5.9 实验9 16×16点阵汉字显示实验 156 5.10 实验10 按键去抖动电路的设计 158 5.11 实验11 4×4键盘扫描电路的设计 161 5.12 实验12 基于状态机的序列检测器设计 164 第6章 VHDL数字系统设计综合实验 169 6.1 实验1 可控脉冲发生器设计 169 6.2 实验2 正负脉宽数控信号发生器设计 170 6.3 实验3 正弦信号发生器设计 171 6.4 实验4 A/D采样控制电路设计 175 6.5 实验5 直接数字合成器（DDS）实现正弦波形发生器设计 178 6.6 实验6 八位十六进制频率计设计 179 6.7 实验7 交通灯控制器设计 183 6.8 实验8 数字钟设计 186 6.9 实验9 汽车尾灯控制器的设计 189 6.10 实验10 VHDL多路彩灯控制器设计 191 6.11 实验11 循环冗余校验（CRC）模块设计 192 6.12 实验12 乐曲硬件演奏电路设计 196 6.13 实验13 移位相加8位硬件乘法器设计 199 6.14 实验14 采用流水线技术设计高速数字相关器 202 6.15 实验15 线性反馈移位寄存器设计 203 6.16 实验16 FPGA直流电机PWM控制实验 204 6.17 实验17 VHDL四路数字抢答器电路设计 205 6.18 实验18 简易计算器设计 207 6.19 实验19 脉冲信号数字滤波器的设计 208 第7章 数字系统设计项目实践案例 211 7.1 案例1 数字电压表设计 211 7.2 案例2 六层电梯控制器设计 214 7.3 案例3 出租车计费器设计 215 7.4 案例4 自动售货机设计 219 7.5 案例5 VGA彩条信号显示控制器设计 221 7.6 案例6 基于ROM的VGA图像显示控制器设计 225 7.7 案例7 基于FPGA的LCD字符显示设计 227 7.8 案例8 基于FPGA的多路串口数据采集与传输系统设计 233 7.9 案例9 基于FPGA的CMOS图像采集与VGA显示逻辑电路设计 238 7.10 案例10 FPGA图像预处理逻辑电路设计 248 7.11 实验11 基于FPGA的FFT IP核频谱分析实验 250 7.12 案例12 FIR数字滤波器设计 255 附录 259 ��录A DE0_CV FPGA实验平台 259 附录B GW48 EDA/SOPC实验平台 265 附录C 部分实验参考程序 277 参考文献 294