本書以Altera 公司的MAX Ⅱ系列EPM1270T144C5N為藍本，闡述了基于CPLD/FPGA的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法，重點放在工程實踐能力和Verilog HDL的編程開發(fā)能力方面。本書按照基于工作過程的教學(xué)模式進行編寫，項目的選取以直觀、生動、有趣、實用為原則，并遵循由易到難、由簡單到綜合的學(xué)習(xí)規(guī)律。本書內(nèi)容包括CPLD/FPGA項目開發(fā)入門、Verilog HDL（硬件描述語言）、基于CPLD/FPGA的單元項目開發(fā)和綜合項目開發(fā)。全書以項目為載體，介紹用Verilog HDL進行項目開發(fā)的一般步驟，使讀者在實踐中鍛煉編程、調(diào)試和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。
本書可作為高職高專電子信息、計算機、微電子、自動控制等相關(guān)專業(yè)電子設(shè)計自動化（EDA）課程的教材，也可作為EDA初學(xué)者或工程技術(shù)人員的參考資料。

·江蘇省高等學(xué)校重點教材
·采用紙質(zhì)教材 二維碼關(guān)聯(lián)數(shù)字資源 在線課程的新形態(tài)、一體化形式，融理論和實踐于一體，實現(xiàn)學(xué)中練、練中學(xué)
·配有豐富的數(shù)字資源，包括微課視頻、電子課件、習(xí)題解答、案例素材、程序源代碼等。課程團隊教師聯(lián)合企業(yè)研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的STAR EPM1270 CPLD/FPGA教學(xué)實驗儀

復(fù)雜可編程邏輯器件（Complex Programmable Logical Device，CPLD）/現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gates Array，F(xiàn)PGA）開發(fā)技術(shù)是以計算機為工作平臺，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)和智能化技術(shù)等新成果而開發(fā)的高新技術(shù)，是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計和制造不可缺少的技術(shù)，它涉及面廣，包含描述語言、軟件、硬件等多方面知識。本書在知識選取和結(jié)構(gòu)設(shè)計上，以理論夠用、技能實用、重在運用為指導(dǎo)原則，削減純理論的知識，增加有趣的實訓(xùn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以學(xué)習(xí)技術(shù)為主，培養(yǎng)動手能力較強的技術(shù)應(yīng)用型人才。
本書的重點放在工程實踐能力和Verilog HDL的編程開發(fā)能力方面，按照基于工作過程的以項目為載體的教學(xué)模式進行編寫，項目的選取以直觀、生動、有趣、實用為原則，并遵循由易到難、由簡單到綜合的學(xué)習(xí)規(guī)律。本書分為4章，第1章主要介紹CPLD/FPGA項目開發(fā)入門；第2章主要介紹Verilog HDL（硬件描述語言）；第3章是以12個項目為載體來介紹組合邏輯電路設(shè)計、時序邏輯電路設(shè)計和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計；第4章以數(shù)字時鐘、交通信號燈、多功能教室智能控制系統(tǒng)3個綜合項目為載體，介紹用Verilog HDL進行綜合項目開發(fā)的一般步驟，使讀者通過綜合項目的設(shè)計實踐，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，鍛煉其編程、調(diào)試和創(chuàng)新能力。
本書基本保持了前兩版的風(fēng)格、特色，對第2版中的部分內(nèi)容進行了調(diào)整、修改與完善。本書已立項為江蘇省高等學(xué)校重點教材。為滿足信息化教學(xué)的需求，本書采用紙質(zhì)教材 二維碼關(guān)聯(lián)數(shù)字資源 在線課程的新形態(tài)、一體化形式，融理論和實踐于一體，實現(xiàn)學(xué)中練、練中學(xué)。教材配有豐富的數(shù)字資源，包括微課視頻、電子課件、習(xí)題解答、案例素材、程序源代碼等。課程團隊教師聯(lián)合企業(yè)研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的STAR EPM1270 CPLD/FPGA教學(xué)實驗儀，如果有需要，讀者可發(fā)郵件至郵箱346080582 @qq.com索取相關(guān)資料。
本書可作為高職高專電子類和計算機類專業(yè)的專業(yè)課教材，也可作為微電子、自動控制等相關(guān)專業(yè)EDA課程教材，教學(xué)學(xué)時數(shù)建議為80學(xué)時。��
本書由聶章龍、周凌翱任主編，瞿新南、張靜任副主編，蔡文博、王璐、楊平和王騰參編。全書由聶章龍統(tǒng)稿、眭碧霞主審。
本書在編寫過程中，得到了微傳智能科技（常州）有限公司國家特聘專家萬虹博士和蘇州大學(xué)王宜懷教授的幫助，他們對項目案例的選擇、課堂實踐、綜合案例的設(shè)計提出了許多寶貴的意見，在此對他們表示感謝。另外，編者參考了大量國內(nèi)外相關(guān)文獻，受益匪淺，特向其作者表示謝意。
由于CPLD/FPGA技術(shù)發(fā)展迅速，而編者水平有限，書中難免存在疏漏或不足之處，懇請廣大讀者提出寶貴意見和建議，以便再版時改進。

前言
二維碼資源清單
第1章 CPLD/FPGA項目開發(fā)入門1
1.1 CPLD/FPGA開發(fā)系統(tǒng)概述1
1.1.1 PLD的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢1
1.1.2 CPLD/FPGA概述3
1.1.3 CPLD/FPGA的結(jié)構(gòu)與原理4
1.1.4 CPLD與FPGA的區(qū)別8
同步訓(xùn)練1-19
1.2 CPLD/FPGA器件識別10
1.2.1 CPLD/FPGA產(chǎn)品概況11
1.2.2 MAX系列產(chǎn)品的基本功能及編程方式13
同步訓(xùn)練1-215
1.3 CCIT CPLD/FPGA實驗儀使用16
1.3.1 實驗儀結(jié)構(gòu)設(shè)計17
1.3.2 熟悉實驗儀的元器件17
1.3.3 解析主控芯片EPM1270T144C518
1.3.4 了解實驗儀的外圍接口及其引腳對應(yīng)關(guān)系19
1.3.5 設(shè)計實驗儀原理圖21
1.3.6 USB-Blaster下載口21
同步訓(xùn)練1-326
1.4 Quartus Ⅱ開發(fā)環(huán)境安裝27
1.4.1 Quartus Ⅱ軟件功能簡介27
1.4.2 Quartus Ⅱ軟件安裝28
1.4.3 USB-Blaster 下載驅(qū)動器安裝29
同步訓(xùn)練1-432
1.5 Quartus Ⅱ軟件開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用32
1.5.1 簡單的三人表決器功能描述33
1.5.2 文本方式輸入34
1.5.3 原理圖方式輸入42
同步訓(xùn)練1-545
1.6 技能實訓(xùn)46
第2章 Verilog HDL（硬件描述語言）49
2.1 Verilog HDL語言基礎(chǔ)知識49
2.1.1 Verilog HDL基本結(jié)構(gòu)49
2.1.2 Verilog HDL數(shù)據(jù)類型53
2.1.3 Verilog HDL運算符及表達式55
2.1.4 Verilog HDL基本語句56
同步訓(xùn)練2-162
2.2 Verilog HDL設(shè)計閃爍燈和流水燈63
2.2.1 閃爍燈設(shè)計64
2.2.2 閃爍燈設(shè)計技能實訓(xùn)67
2.2.3 流水燈設(shè)計69
2.2.4 流水燈設(shè)計技能實訓(xùn)73
同步訓(xùn)練2-275
2.3 Verilog HDL設(shè)計分頻器76
2.3.1 奇偶分頻設(shè)計77
2.3.2 任意分頻設(shè)計79
同步訓(xùn)練2-381
第3章 基于CPLD/FPGA的單元項目開發(fā)83
3.1 項目1 設(shè)計基本邏輯門電路83
同步訓(xùn)練3-186
3.2 項目2 譯碼器設(shè)計87
3.2.1 設(shè)計3-8譯碼器88
3.2.2 設(shè)計八段LED數(shù)碼管譯碼電路91
3.2.3 技能實訓(xùn)93
同步訓(xùn)練3-296
3.3 項目3 編碼器設(shè)計97
3.3.1 設(shè)計8-3優(yōu)先編碼器98
3.3.2 技能實訓(xùn)100
同步訓(xùn)練3-3103
3.4 項目4 數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計104
3.4.1 設(shè)計4-1數(shù)據(jù)選擇器105
3.4.2 技能實訓(xùn)107
同步訓(xùn)練3-4109
3.5 項目5 觸發(fā)器設(shè)計109
3.5.1 觸發(fā)器概述110
3.5.2 識別基本觸發(fā)器110
3.5.3 識別觸發(fā)器的邏輯功能111
3.5.4 設(shè)計時鐘觸發(fā)器112
3.5.5 設(shè)計直接置位復(fù)位觸發(fā)器112
3.5.6 轉(zhuǎn)換不同邏輯功能的觸發(fā)器113
3.5.7 技能實訓(xùn)114
同步訓(xùn)練3-5116
3.6 項目6 全加器設(shè)計118
3.6.1 設(shè)計一位全加器118
3.6.2 設(shè)計串行進位加法器119
3.6.3 設(shè)計先行進位加法器120
3.6.4 設(shè)計加減法器121
3.6.5 技能實訓(xùn)123
同步訓(xùn)練3-6126
3.7 項目7 計數(shù)器設(shè)計127
3.7.1 設(shè)計二進制計數(shù)器128
3.7.2 設(shè)計七進制計數(shù)器129
3.7.3 采用異步置數(shù)和同步清零的方法設(shè)計七進制計數(shù)器129
3.7.4 十五進制計數(shù)器技能實訓(xùn)131
3.7.5 按鍵點燈設(shè)計一134
3.7.6 按鍵點燈設(shè)計二135
3.7.7 設(shè)計按鍵計數(shù)器137
3.7.8 1000進制計數(shù)器技能實訓(xùn)138
同步訓(xùn)練3-7141
3.8 項目8 乘法器設(shè)計143
3.8.1 利用被乘數(shù)左移法設(shè)計無符號乘法器143
3.8.2 利用部分積右移法設(shè)計無符號乘法器146
3.8.3 設(shè)計帶符號乘法器147
同步訓(xùn)練3-8148
3.9 項目9 數(shù)碼管顯示設(shè)計148
3.9.1 靜態(tài)數(shù)碼管的顯示149
3.9.2 動態(tài)數(shù)碼管的顯示152
3.9.3 技能實訓(xùn)155
同步訓(xùn)練3-9157
3.10 項目10 滾動點陣廣告牌設(shè)計158
3.10.1 點陣LED顯示驅(qū)動158
3.10.2 分時顯示信息161
3.10.3 滾動顯示信息164
3.10.4 技能實訓(xùn)168
同步訓(xùn)練3-10171
3.11 項目11 蜂鳴器應(yīng)用設(shè)計171
3.11.1 設(shè)計報警聲172
3.11.2 設(shè)計數(shù)字電子琴173
3.11.3 播放梁祝音樂175
3.11.4 技能實訓(xùn)178
同步訓(xùn)練3-11183
3.12 項目12 基于串行通信的LCD液晶顯示系統(tǒng)設(shè)計184
3.12.1 串行通信基礎(chǔ)知識184
3.12.2 LCD基礎(chǔ)知識186
3.12.3 驅(qū)動字符液晶滾動顯示192
3.12.4 設(shè)計UART串行收發(fā)模塊199
3.12.5 LCD顯示UART串行接收信息204
3.12.6 技能實訓(xùn)208
同步訓(xùn)練3-12211
第4章 基于CPLD/FPGA的綜合項目開發(fā)212
4.1 項目1 基于Verilog HDL的數(shù)字時鐘設(shè)計與實現(xiàn)212
4.1.1 任務(wù)提出及設(shè)計分析212
4.1.2 頂層模塊設(shè)計213
4.1.3 子模塊設(shè)計215
4.1.4 下載調(diào)試運行220
4.1.5 技能實訓(xùn)220
4.2 項目2 基于Verilog HDL的交通信號燈模擬控制設(shè)計226
4.2.1 任務(wù)提出及設(shè)計分析226
4.2.2 頂層模塊設(shè)計229
4.2.3 子模塊設(shè)計229
4.2.4 下載調(diào)試運行233
4.2.5 技能實訓(xùn)233
4.3 項目3 多功能教室智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)240
4.3.1 任務(wù)提出及設(shè)計分析241
4.3.2 頂層模塊設(shè)計242
4.3.3 子模塊設(shè)計244
4.3.4 下載調(diào)試運行251
4.3.5 技能實訓(xùn)252
參考文獻 256