EDA是當今世界上先進的電子電路設(shè)計技術(shù),廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)自動化、智能儀表、圖像處理和計算機等領(lǐng)域,它是電子工程師必須掌握的技術(shù)之一。本書注重基礎(chǔ)知識講解、由淺入深,既有關(guān)于EDA技術(shù)、大規(guī)模可編程邏輯器件和VHDL的系統(tǒng)介紹,又有豐富的設(shè)計應(yīng)用實例,便于學(xué)生消化和理解。全書共7章,包括:緒論、可編程邏輯器件、Quartus Ⅱ軟件安裝及使用、VHDL入門基礎(chǔ)、VHDL的語句、有限狀態(tài)機和VHDL設(shè)計實例。
本書可作為高等院校電子類、通信類及計算機類等相關(guān)專業(yè)二年級及以上學(xué)生的教材,也可作為電子技術(shù)工程技術(shù)人員的參考用書。
本書于2017年作為安徽省省級規(guī)劃教材項目立項建設(shè),并在2020年教育廳項目驗收工作中被評為優(yōu)秀。
本書于2017年作為安徽省省級規(guī)劃教材項目立項建設(shè),并在2020年教育廳項目驗收工作中被評為優(yōu)秀。本書是以PLD、EDA設(shè)計工具、VHDL三方面內(nèi)容為主線展開的,全書共7章。本次修訂主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1注重軟件的實用性,完整而又有層次的講解軟件功能
軟件選用QuartusⅡ 150+ ModelsimAltera,在實際應(yīng)用中獲得了較好的效果。軟件部分按照“入門→層次化設(shè)計→進階”三個層次安排內(nèi)容。其中,全加器設(shè)計重點講解自定義模塊和調(diào)用的層次化設(shè)計的方法;編程下載固化程序、IP核、SignalTap Ⅱ在線調(diào)試等屬于軟件進階內(nèi)容,進階內(nèi)容建議綜合設(shè)計階段再來學(xué)習(xí)。
2硬件描述語言的移植性比較好,弱化硬件的影響
硬件描述語言的移植性比較好,在某一型號FPGA芯片上調(diào)試成功的代碼很容易移植到其他的芯片上,尤其是同一公司的硬件產(chǎn)品。因此讀者只要熟悉自己使用的硬件平臺即可方便地將本書的例程移植到自己的平臺上。因此除了必要的步驟,本書很少提到具體的硬件型號、硬件電路等,弱化不同平臺對教材的影響。
3重質(zhì)不重量,求實不求新,注重對學(xué)生的引導(dǎo)
書中的實例內(nèi)容安排,特別注重對實例的深入挖掘。特意設(shè)置同一設(shè)計的不同實現(xiàn)方式,或者同類型設(shè)計功能從簡單到復(fù)雜,層層推進;并通過“想一想”等欄目,引導(dǎo)學(xué)生吃透例子,并進一步在原有實例基礎(chǔ)上自行設(shè)計其他電路,以方便初學(xué)者完成由簡單例子到綜合、復(fù)雜設(shè)計的順利過渡。書中的例子沒有刻意追求過多過新,而是將編者多年教學(xué)過程中學(xué)生出現(xiàn)問題較多的知識點進行了加強和延伸。編者以務(wù)實的態(tài)度編寫教材,希望成為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的好助手。難度大的新例程會在教材配套電子資源或者線上資源中提供。
4結(jié)合教育改革和發(fā)展的新趨勢,教材配備了更加豐富的線上資源
隨著近幾年高校教學(xué)改革的發(fā)展,出現(xiàn)了多種多樣的現(xiàn)代化教學(xué)形式,如慕課、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂等,對傳統(tǒng)教學(xué)形式和教材形式都帶來了很大的沖擊。編者認為,線下教師面對面教學(xué)的形式是無可替代的,紙質(zhì)教材也是無可替代的。但是,其他教學(xué)形式都可作為線下教學(xué)的有機補充,教材的其他配套網(wǎng)絡(luò)資源也可以為教學(xué)提供較大的便利。因此本書在國內(nèi)知名網(wǎng)站有慕課資源(目前在“E會學(xué)”平臺和“學(xué)堂在線”平臺,后期可能會有更新)、網(wǎng)絡(luò)配套電子資源(目前在機械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng),后期會繼續(xù)更新),不定期更新例程。
本書此次修訂由于玉亭、張麗華擔(dān)任主編,丁伯圣、涂德鳳擔(dān)任副主編。第1章由張麗華修訂,第2章由涂德鳳修訂,第3章由于玉亭、丁伯圣修訂,第4章由于玉亭、鐘玲玲修訂,第5章由于玉亭修訂,第6章由于玉亭、吳旭華修訂,第7章由所有項目組成員共同修訂。全書由張麗華、于玉亭統(tǒng)稿。
本書是幾位教師在總結(jié)多年EDA教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上精心編寫而成的,由于編者水平所限,書中疏漏之處在所難免,希望廣大讀者批評指正。
本書提供配套的電子課件,授課教師可登錄機械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)(www.cmpedu.com)注冊免費下載。
EDA技術(shù)及應(yīng)用第3版第1章緒論 編者
高等院校教師
第1章緒論
11EDA技術(shù)綜述
111EDA技術(shù)含義
112EDA技術(shù)發(fā)展歷程
12ASIC設(shè)計
13HDL
131HDL發(fā)展歷程
132常用HDL
14EDA的工具軟件
15EDA設(shè)計流程
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章可編程邏輯器件
21可編程邏輯器件概述
211PLD的發(fā)展歷程
212PLD的分類
213PLD的電路表示法
22低密度可編程邏輯器件
221可編程只讀存儲器
222可編程邏輯陣列器件
223可編程陣列邏輯器件
224通用陣列邏輯器件
23復(fù)雜可編程邏輯器件
24現(xiàn)場可編程門陣列器件
241查找表的原理與結(jié)構(gòu)
242Xilinx公司XC4000系列FPGA
簡介
25CPLD/FPGA開發(fā)應(yīng)用選擇
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章Quartus Ⅱ軟件安裝及使用
31Quartus Ⅱ簡介
32Quartus Ⅱ 150軟件的下載與安裝
321下載
322安裝
33設(shè)計入門
331開發(fā)流程
332基本使用
333Quartus Ⅱ設(shè)計入門
34全加器設(shè)計
35原理圖輸入法之IP核的使用方法
36Signal Tap Ⅱ使用方法
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章VHDL入門基礎(chǔ)
41VHDL基本結(jié)構(gòu)
411實體
412結(jié)構(gòu)體
413GENERIC參數(shù)傳遞
42VHDL文字規(guī)則
421數(shù)字型文字
422字符串文字
423標識符
424下標
43VHDL數(shù)據(jù)對象
431常量
432變量
433信號
44VHDL數(shù)據(jù)類型
441VHDL預(yù)定義數(shù)據(jù)類型
442用戶自定義數(shù)據(jù)類型
443其他類型
45數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換
451使用轉(zhuǎn)換函數(shù)
452使用類型標記法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型
46VHDL操作符
47VHDL預(yù)定義屬性
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章VHDL的語句
51進程語句
52順序語句
521賦值語句
522IF語句
523CASE語句
524LOOP語句
525NEXT語句
526EXIT語句
527WAIT語句
528NULL語句
529RETURN語句
53并行語句
531進程語句
532并行信號賦值語句
533元件例化語句
534生成語句
535塊語句
54設(shè)計庫和程序包
541設(shè)計庫
542程序包
55子程序
551函數(shù)
552過程
56配置
本章小結(jié)
習(xí)題
第6章有限狀態(tài)機
61概述
62VHDL一般狀態(tài)機
63Moore型狀態(tài)機設(shè)計
64Mealy型狀態(tài)機設(shè)計
65狀態(tài)編碼
66非法狀態(tài)處理
本章小結(jié)
習(xí)題
第7章VHDL設(shè)計實例
71序列信號發(fā)生器設(shè)計
72簡易數(shù)字頻率計設(shè)計
721設(shè)計要求
722原理描述
723頻率計的層次化設(shè)計方案
73多功能信號發(fā)生器的設(shè)計
731設(shè)計的基本思路
732系統(tǒng)總體方案設(shè)計
733函數(shù)發(fā)生器的硬件設(shè)計
734函數(shù)發(fā)生器的軟件設(shè)計
735頂層設(shè)計
736仿真結(jié)果
74交通燈控制器的設(shè)計
741交通燈控制器的設(shè)計要求
742系統(tǒng)組成
743層次化設(shè)計和軟件仿真
本章小結(jié)
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
參考文獻
EDA技術(shù)及應(yīng)用第3版目錄
11122344571212131313141517171819202429293033353536363737374040424371737980808181828387888889899090909192959698999999100100104106106108108110110114122127129130130131131131131133137145147149149150151152158161162162165165166170172174176177178179179181181181182187187187187188194194197197197198212212213234
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