本書主要內(nèi)容包括EDA技術概述、FPGA/CPLD器件、Ouartus Prime使用指南、VHDL設計初步、VHDL結構與要素、VHDL基本語句、VHDL設計進階、VHDL有限狀態(tài)機設計、VHDL數(shù)字設計與優(yōu)化、VHDL的Test Bench仿真、VHDL設計實例等。全書以Quartus Prime、ModelSim SE軟件為工具，以VHDL為議計語言，以可綜合的設計為重點，通過諸多精選設計案例，闡述數(shù)字系統(tǒng)設計方法與設計思想，由淺入深地介紹VHDL工程開發(fā)的手段與技能。
王金明，博士，副教授、碩士研究生導師。曾獲軍隊科步1項，軍隊科步3項，軍隊科步5項，獲軍隊級教學成果1項；獲國家發(fā)明專利授權2項，獲軟件著作授權1項；文80余篇，其中SCI、EI收錄30余篇；主編教材多部，并入選"十一五”規(guī)劃教材和"十二五”規(guī)劃教材；2013年獲軍隊院校育才獎銀獎；2014年由國家留學基金委資助，在美國威斯康星大學麥迪遜分校訪問研究1年；指導本科生參加全國大學生電子設計競賽，獲全國、多項。
第1章 EDA技術概述 001
1.1 EDA技術及其發(fā)展 002
1.2 Top-down設計與IP核復用 004
1.2.1 Top-down設計 004
1.2.2 Bottom-up設計 005
1.2.3 IP復用技術與SoC 005
1.3 數(shù)字設計的流程 006
1.3.1 設計輸入 007
1.3.2 綜合 007
1.3.3 布局布線 008
1.3.4 仿真 008
1.3.5 編程配置 009
1.4 常用的EDA工具軟件 009
1.5 EDA技術的發(fā)展趨勢 012
013
第2章 FPGA/CPLD器件 014
2.1 PLD器件概述 015
2.1.1 PLD器件的發(fā)展歷程 015
2.1.2 PLD器件的分類 015
2.2 PLD的基本原理與結構 017
2.2.1 PLD器件的基本結構 017
2.2.2 PLD電路的表示方法 018
2.3 低密度PLD的原理與結構 019
2.4 CPLD的原理與結構 023
2.4.1 宏單元結構 023
2.4.2 典型CPLD的結構 024
2.5 FPGA的原理與結構 025
2.5.1 查找表結構 025
2.5.2 Cyclone IV器件結構 027
2.6 FPGA/CPLD的編程元件 030
2.7 邊界掃描測試技術 034
2.8 FPGA/CPLD的編程與配置 035
2.8.1 在系統(tǒng)可編程 035
2.8.2 FPGA器件的配置 036
2.8.3 Cyclone IV器件的編程 037
2.9 Intel的FPGA/CPLD器件 040
2.10 FPGA/CPLD的發(fā)展趨勢 043
043
第3章 Quartus Prime使用指南 044
3.1 Quartus Prime原理圖設計 046
3.1.1 半加器原理圖設計輸入 046
3.1.2 1位全加器設計輸入 049
3.1.3 1位全加器的編譯 050
3.1.4 1位全加器的仿真 052
3.1.5 1位全加器的下載 056
3.1.6 配置數(shù)據(jù)固化與脫機運行 060
3.2 基于IP核的設計 062
3.2.1 用LPM_COUNTER設計模24方向可控計數(shù)器 063
3.2.2 用LPM_ROM模塊實現(xiàn)4×4無符號數(shù)乘法器 069
3.3 SignalTap II的使用方法 076
3.4 Quartus Prime的優(yōu)化設置與時序分析 080
084
第4章 VHDL設計初步 087
4.1 VHDL簡介 088
4.2 VHDL組合電路設計 089
4.3 VHDL時序電路設計 093
098
第5章 VHDL結構與要素 099
5.1 實體 100
5.1.1 類屬參數(shù)說明 100
5.1.2 端口說明 101
5.2 結構體 102
5.3 VHDL庫和程 103
5.3.1 庫 103
5.3.2 程 106
5.4 配置 107
5.5 子程序 110
5.5.1 過程（PROCEDURE） 110
5.5.2 函數(shù)（FUNCTION） 112
5.6 VHDL文字規(guī)則 114
5.6.1 標識符 114
5.6.2 數(shù)字 115
5.6.3 字符串 116
5.7 數(shù)據(jù)對象 116
5.7.1 常量 116
5.7.2 變量 117
5.7.3 信號 117
5.7.4 文件 118
5.8 VHDL數(shù)據(jù)類型 118
5.8.1 預定義數(shù)據(jù)類型 119
5.8.2 用戶自定義數(shù)據(jù)類型 122
5.8.3 數(shù)據(jù)類型的轉換 125
5.9 VHDL運算符 127
5.9.1 邏輯運算符 127
5.9.2 關系運算符 127
5.9.3 算術運算符 128
5.9.4 并置運算符 129
5.9.5 運算符重載 129
130
第6章 VHDL基本語句 132
6.1 順序語句 133
6.1.1 賦值語句 133
6.1.2 IF語句 133
6.1.3 CASE語句 139
6.1.4 LOOP語句 142
6.1.5 NEXT與EXIT語句 143
6.1.6 WAIT語句 144
6.1.7 子程序調(diào)用語句 146
6.1.8 斷言語句 146
6.1.9 REPORT語句 147
6.1.10 NULL語句 148
6.2 并行語句 148
6.2.1 并行信號賦值語句 148
6.2.2 程語句 153
6.2.3 塊語句 156
6.2.4 元件例化語句 157
6.2.5 生成語句 159
6.2.6 并行過程調(diào)用語句 161
6.3 屬性說明與定義語句 162
6.3.1 數(shù)據(jù)類型屬性 162
6.3.2 數(shù)組屬性 163
6.3.3 信號屬性 164
165
第7章 VHDL設階 166
7.1 行為描述 167
7.2 數(shù)據(jù)流描述 168
7.3 結構描述 169
7.3.1 用結構描述設計1位全加器 169
7.3.2 用結構描述設計4位加法器 171
7.3.3 用結構描述設計8位加法器 172
7.4 三態(tài)邏輯設計 173
7.5 分頻器設計 175
7.5.1 占空比為50%的奇數(shù)分頻 175
7.5.2 半整數(shù)分頻 178
7.5.3 數(shù)控分頻器 179
7.6 用鎖相環(huán)IP核實現(xiàn)倍頻和相移 180
186
第8章 VHDL有限狀態(tài)機設計 187
8.1 有限狀態(tài)機 188
8.1.1 有限狀態(tài)機的描述 188
8.1.2 枚舉數(shù)據(jù)類型 190
8.2 有限狀態(tài)機的描述方式 192
8.2.1 程表述方式 192
8.2.2 程表述方式 193
8.2.3 程表述方式 196
8.3 狀態(tài)編碼 198
8.3.1 常用的編碼方式 199
8.3.2 用ATTRIBUTE編碼方式 200
8.3.3 用常行編碼 202
8.4 有限狀態(tài)機設計要點 203
8.4.1 起始狀態(tài)的選擇和復位 203
8.4.2 多余狀態(tài)的處理 205
8.5 有限狀態(tài)機應用實例 206
8.5.1 用有限狀態(tài)機控制流水燈 206
8.5.2 用有限狀態(tài)機控制A/D采樣 209
211
第9章 VHDL數(shù)字設計與優(yōu)化 212
9.1 流水線設計 213
9.2 資源共享 216
9.3 4×4矩陣鍵盤 219
9.4 字 符 液 晶 224
9.5 漢字圖形點陣液晶 230
9.6 VGA顯示器 237
9.6.1 VGA顯示原理與時序 237
9.6.2 VGA彩條信號發(fā)生器 239
9.6.3 VGA圖像顯示與控制 244
9.7 音樂演奏電路 250
9.7.1 音樂演奏實現(xiàn)的方法 250
9.7.2 實現(xiàn)與下載 252
255
第10章 VHDL的Test Bench仿真 257
10.1 VHDL仿真概述 258
10.2 VHDL測臺 258
10.2.1 用VHDL描述仿真激勵信號 259
10.2.2 用TEXTI行仿真 262
10.3 ModelSim SE仿真實例 265
10.3.1 圖形界面仿真方式 268
10.3.2 命令行仿真方式 271
10.3.3 ModelSim SE時序仿真 272
0 275
第11章 VHDL設計實例 278
11.1 M序列產(chǎn)生器 279
11.2 Gold碼 283
11.3 數(shù)字過零檢測和等精度頻率測量 285
11.3.1 數(shù)字過零檢測 286
11.3.2 等精度頻率測量 287
11.3.3 數(shù)字測量系統(tǒng) 289
11.4 QPSK數(shù)字調(diào)制器 292
11.5 小型神經(jīng)網(wǎng)絡 301
11.6 數(shù)字AGC 305
1 314
附錄A VHDL關鍵字 315
參考文獻 316
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