EDA实用技术

第一篇 EDA技术基础

第1章 概述

1.1 EDA技术的含义

1.2 EDA技术的主要内容

1.3 EDA技术的特点及发展趋势

第2章 可编程逻辑器件

2.1 概述

2.2 大规模可编程逻辑器件

2.3 Altera新型系列器件简介

2.4 FPGA/CPLD器件的配置与编程

第3章 QuartusⅡ设计基础

3.1 概述

3.2 QuartusⅡ的安装与授权

3.3 QuartusⅡ设计流程

3.4 QuartusⅡ设计实例

第4章 硬件描述语言VHDL语法概要

4.1 概述

4.2 VHDL程序基本结构

4.3 VHDL语言要素

4.4 VHDL的基本描述语句

4.5 子程序、程序包和配置

第5章 常用模块电路的VHDL设计

5.1 常用组合逻辑电路的设计

5.2 时序逻辑电路的设计

5.3 状态机的设计

5.4 存储器的设计

第二篇 实战训练

第6章 基础训练

6.1 一位全加器原理图输入设计

6.2 译码显示电路的设计

6.3 含异步清零和同步时钟使能的4位加法计数器的设计

6.4 数控分频器的设计

6.5 用状态机实现序列检测器的设计

6.6 简易正弦信号发送器的设计

第7章 综合训练

7.1 键盘输入电路的设计

7.2 动态输出4位十进制频率计的设计

7.3 数字钟的设计

7.4 DDS信号源的设计

7.5 基于Dsp Builder使用IP Core的FIR滤波器的设计

7.6 基于NiosⅡ的SD卡音乐播放器的实现

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1.1 EDA技术及其发展历程

1.2 EDA技术的特征和优势

1.2.1 EDA技术的基本特征

1.2.2 EDA技术的优势

1.3 EDA设计的目标和流程

1.3.1 EDA技术的实现目标

1.3.2 EDA设计流程

1.3.3 数字集成电路的设计

1.3.4 模拟集成电路的设计

1.4 EDA技术与ASIC设计

1.4.1 ASIC的特点与分类

1.4.2 ASIC的设计方法

1.4.3 SoC设计

1.5硬件描述语言

1.5.1 VHDI

1.5.2 VerilogHDL

1.5.3 ABEL-HDL

1.5.4 Verilog HDL和VHDL的比较

1.6 EDA设计工具

1.6.1 EDA设计工具分类

1.6.2 EDA公司与工具介绍

1.7 EDA技术的发展趋势

习题1

2.1 概述

2.1.1 可编程逻辑器件发展历程

2.1.2 可编程逻辑器件分类

2.1.3 可编程逻辑器件的优势

2.1.4 可编程逻辑器件的发展趋势

2.2 PLD器件的基本结构

2.2.1 基本结构

2.2.2 电路符号

2.2.4 PLA

2.2.5 PAL

2.2.6 GAL

2.3 CPLD/PPGA的结构特点

2.3.1 Lauice公司的CPLD/FPGA

2.3.2 Xilinx公司的CPLD/FPGA

2.3.3 Altera和Acrel公司的CPLD/FPGA

2.3.4 CPLD和FPGA的异同

2.4 可编程逻辑器件的基本资源

2.4.1 功能单元

2.4.2 输入一输出焊盘

2.4.3 布线资源

2.4.4 片内RAM

2.5 可编程逻辑器件的编程器件

2.5.1 熔丝型开关

2.5.2 反熔丝型开关

2.5.3 浮栅编程器件

2.5.4 基于SRAM的编程器件

2.6 可编程逻辑器件的设计与开发

2.6.1 CPLD/FPGA设计流程

2.6.2 CPLD/FPGA开发工具

2.6.3 CPLD/FPGA的应用选择

2.7 可编程逻辑器件的测试技术

2.7.1 边界扫描测试原理

2.7.2 IEEE 1149.1标准

2.7.3 边界扫描策略及相关工具

习题2

3.1 Stratix高端FPGA系列

3.1.1 Stratix器件

3.1.2 StratixⅡ器件

3.2 Cyclone低成本FPGA系列

3.2.1 Cyclone器件

3.2.2 CycloneⅡ器件

3.3 ACEX 1K器件

3.4 典型CPLD器件

3.4.1 MAXⅡ器件

3.4.2 MAX 7000器件

3.5 FPGA/CPLD的配置

3.5.1 CPLD器件的配置

3.5.2 FPGA器件的配置

习题3

4.1 QuartusⅡⅡ原理图设计

4.1.1 半加器原理图输入

4.1.2 半加器编译

4.1.3 半加器仿真

4.1.4 全加器设计与仿真

4.2 Quartus Ⅱ的优化设置

4.2.1 Setting设置

4.2.2 分析与综合设置

4.2.3 优化布局布线

4.2.4 使用设计助手检查设计可靠性

4.3 Quartus Ⅱ的时序分析

4.3.1 时序设置与分析

4.3.2 时序逼近

4.4宏功能模块设计

4.4.1 Megafumctions库

4.4.2 Maxplus2库

4.4.3 Primitives库

习题4

5.1 Quartus Ⅱ的V10DL输入设计

5.1.1 创建工程文件

5.!.2 编译

5.1.3 仿真

5.2 Synplify Pro的VHDL输入设计

5.2.1 用Synplify Pro综合的过程

5.2.2 Synplify Pro与Quarttls Ⅱ的接口

5.3 Synplify的VHDL输入设计

习题5

6.1 实体

6.1.1 类属参数说明

6.1.2 端口说明

6.1.3 实体描述举例

6.2 结构体

6.2.1 结构体的命名

6.2.2 结构体信号定义语句

6.2.3 结构体功能描述语句

6.2.4 结构体描述方法

6.3 VHDL库

6.3.1 库的种类

6.3.2库的用法

6.4 VHDL程序包

6.4.1 程序包组成和格式

6.4.2 VHDL标准程序包

6.5 配置

6.5.1 默认配置

6.5.2 结构体的配置

6.6 VHDL文字规则

6.6.1 标识符

6.6.2 数字

6.6.3 字符串

6.7 VHDL数据类型

6.7.1 预定义数据类型

6.7.2 自定义数据类型

6.7.3 用户自定义的子类型

6.7.4 数据类型的转换

6.8 VHDL操作符

6.8.1 逻辑操作符

6.8.2 关系操作符

6.8.3 算术运算符

6.8.4 并置操作符

6.8.5 运算符重载

6.9 数据对象

6.9.1 常量

6.9.2 变量

习题6

7.1 顺序语句

7.1.1 赋值语句

7.1.2 IF语句

7.1.3 CASE语句

7.1.4 LOOP语句

7.1.5 NEXT语句

7.1.7 WAIT语句

7.1.8 子程序调用语句

7.2 并行语句

7.2.1 并行信号赋值语句

7.2.2 进程语句

7.2.3 并行过程调用语句

7.2.4 元器件例化语句

7.2.5 生成语句

7.3 VHDL组合逻辑电路设计

7.4 VHDL时序逻辑电路设计

7.4.1 触发器

7.4.2 寄存器

7.4.3 计数器

7.4.4 分频器

习题7

8.1 Ⅵ{DL行为描述方式

8.2 ⅧDL结构化描述方式

8.3 Ⅵ{DLRTL描述方式

8.4 有限状态机(FSM)设计

8.4.1 Moore和Mealy状态机的选择

8.4.2 有限状态机的描述方式

8.4.3 有限状态机的同步和复位

8.4.4 改进的.Moore型有限状态机

8.4.5 小结

习题8

9.1 ST-BUS总线接口设计

9.1.1 ST-BUS总线时序关系

9.1.2 ST-BUS总线接口实例

9.2 数字复接分接接口技术及设计

9.2.1 数字复接分接接口技术原理

9.2.2 同步数字复接分接接口设计实例

9.3 I2C接口设计

9.3.1 I2C总线工作原理

9.3.2 I2C总线接U设计实例

9.4 Uart控制器设计

9.4.1 Uart控制器原理

9.4.2 Uart控制器部分模块代码

习题9

10.1 伪随机序列的产生、检测设计

10.1.1 m序列的产生

10.1.2 m序列的性质

10.1.3 m序列发生器的VHDL设计

10.1.4 m序列检测电路的VHDL设计

10.2 比特同步设计

10.2.1 锁相功能的自同步法原理

10.2.2 锁相比特同步的EDA实现方法

10.3 基带差分编码设计

10.3.1 PSK调制和差分编码原理

10.3.2 PSK差分编码设计

10.4 FIR滤波器设计

10.4.1 FIR滤波器简介

10.4.2 使用MATLAB设计FIR滤波器

10.4.3 FIR滤波器的FPGA普通设计

10.4.4 FIR滤波器的并行FPGA优化设计

习题10

附录A EDA实验系统简介

参考文献

……

该书主要介绍EDA技术的基本概念、应用特点、可编程逻辑器件、硬件描述语言(VHDL)及常用逻辑单元电路的VHDL编程技术;以及EDA技术的开发过程、开发工具软件Quartus Ⅱ的使用、EDA设计过程中常见工程问题的处理等。《EDA技术及应用教程》从教学和应用的角度出发，首先介绍了EDA技术的基本概念、应用特点、可编程逻辑器件、硬件描述语言(VHDL)及常用逻辑单元电路的VHDL编程技术;然后，以EDA应用为目的，通过EDA实例详细介绍了EDA技术的开发过程、开发工具软件Quartus Ⅱ的使用、EDA设计过程中常见工程问题的处理;最后，介绍了工程中典型的EDA设计实例。

《EDA技术及应用教程》各章节均配有习题及设计实例练习，便于读者学习和教学使用。

《EDA技术及应用教程》可作为高等院校电子、通信、自动化及计算机等专业EDA应用技术的教学用书，也可作为高职院校相关专业的教学参考用书。