本書從初學(xué)者的角度出發(fā)，介紹了EDA技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、EDA開發(fā)軟件Quartus Ⅱ 14.0(64位操作系統(tǒng))的使用方法、VHDL硬件描述語言的語法規(guī)則，針對(duì)EDA技術(shù)的特點(diǎn)，通過設(shè)計(jì)比較器、編碼器、計(jì)數(shù)器、寄存器、數(shù)碼顯示器、分頻器、計(jì)時(shí)器、電子密碼鎖和智力競賽搶答器等典型電路，從入門、熟練、應(yīng)用和發(fā)展4各層次來闡述EDA技術(shù)。

適讀人群 ：高職高專院校應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息技術(shù)等專業(yè)學(xué)生、相關(guān)技術(shù)人員
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的VHDL語言； 
應(yīng)用廣泛的QuartusⅡ軟件； 
采用項(xiàng)目化結(jié)構(gòu)、任務(wù)式組織； 
配套精品課、教學(xué)資源豐富。

　計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展給數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法帶來了全新的變革，基于EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)的設(shè)計(jì)方法正在成為現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流。電子工程技術(shù)人員利用可編程邏輯器件和EDA開發(fā)軟件，使用硬件描述語言就可以設(shè)計(jì)出所需要的數(shù)字系統(tǒng)，減少了開發(fā)成本和開發(fā)時(shí)間。
　　高職高專以就業(yè)為導(dǎo)向、以職業(yè)能力培養(yǎng)為主體的指導(dǎo)思想，必然要把教學(xué)重點(diǎn)從以邏輯門和觸發(fā)器等通用器件為載體、以真值表和邏輯方程為表達(dá)方式、以手工調(diào)試的傳統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法向以可編程邏輯器件為載體、以硬件描述語言為表達(dá)方式、以EDA技術(shù)為調(diào)試手段的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)換。針對(duì)EDA技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，本書介紹了EDA技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、EDA開發(fā)軟件QuartusⅡ的使用方法和VHDL硬件描述語言的語法規(guī)則，通過設(shè)計(jì)編碼器、計(jì)數(shù)器、分頻器、存儲(chǔ)器、電子密碼鎖和智力競賽搶答器等典型電路，由淺入深、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)EDA技術(shù)。全書共分為以下6章。
　　第1章、第2章通過數(shù)據(jù)比較器和運(yùn)算器的設(shè)計(jì)，講解EDA軟件QuartusⅡ14.0（64-bit）的獲得、安裝和使用方法，讀者能夠了解QuartusⅡ軟件的功能，學(xué)會(huì)電路原理圖的設(shè)計(jì)方法，使讀者對(duì)EDA技術(shù)有所認(rèn)識(shí)。
　　第3章、第4章主要講解VHDL硬件描述語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語法規(guī)則，通過設(shè)計(jì)編碼器、計(jì)數(shù)器和寄存器等電路，學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟，熟練QuartusⅡ軟件的使用方法，讀者能夠?qū)W會(huì)設(shè)計(jì)文件的編輯、編譯、波形仿真和編程下載的全部過程，能夠認(rèn)識(shí)和分析簡單的VHDL程序。
　　第5章通過設(shè)計(jì)分頻器、按鍵輸入電路、數(shù)碼顯示電路和存儲(chǔ)器等典型單元電路，學(xué)習(xí)VHDL程序設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)使用硬件描述語言設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的工作流程，使讀者具有初步設(shè)計(jì)能力，能夠編寫簡單的程序。
　　第6章為綜合實(shí)訓(xùn)，包括數(shù)字頻率計(jì)、籃球比賽24秒計(jì)時(shí)器、節(jié)日彩燈控制器、電子密碼鎖和智力競賽搶答器等設(shè)計(jì)項(xiàng)目，從不同的層面展示各種設(shè)計(jì)思路和方法。
　　本書中有些電路圖為了保持與軟件的統(tǒng)一性，使用了軟件中的電路符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)及文字描述標(biāo)準(zhǔn)，部分電路符號(hào)與國標(biāo)不符，附錄中給出了軟件電路符號(hào)與國標(biāo)的對(duì)照表。
　　本書由黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院于潤偉任主編，黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院朱曉慧任副主編，黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院張曉峰，北京信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院黃一平、呂燕參與編寫，全書統(tǒng)稿工作由于潤偉完成。
　　由于編者水平有限，對(duì)一些問題的理解和處理難免有不當(dāng)之處，衷心希望使用本書的讀者批評(píng)指正。
　　編 者

　于潤偉是哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院電子與信息工程系研究生，國家示范性高職學(xué)院黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院教授，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、知識(shí)面寬的一線教師，有25年的一線從教經(jīng)歷，對(duì)當(dāng)前高職學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)能力有著全面的了解。于潤偉老師近5年共發(fā)表的論文5篇、主持的課題3項(xiàng)、主編的教材5本。

出版說明
前言


第1章 數(shù)據(jù)比較器的設(shè)計(jì)
1.1 認(rèn)識(shí)EDA技術(shù)
1.1.1 EDA技術(shù)的發(fā)展 
1.1.2 EDA技術(shù)的特點(diǎn) 
1.1.3 EDA技術(shù)的內(nèi)涵 
1.2 QuartusⅡ開發(fā)軟件 
1.2.1 軟件的獲得與安裝 
1.2.2 項(xiàng)目建立 
1.2.3 編輯文件 
1.2.4 編譯和仿真 
1.2.5 器件編程 
1.3 數(shù)據(jù)比較器的設(shè)計(jì) 
1.3.1 同比較器 
1.3.2 大小比較器 
1.3.3 四位同比較器 
1.4 實(shí)訓(xùn) 供電控制電路的設(shè)計(jì) 
1.5 習(xí)題 
第2章 數(shù)據(jù)運(yùn)算器的設(shè)計(jì) 
2.1 可編程邏輯器件 
2.1.1 特點(diǎn)與分類 
2.1.2 編程工藝 
2.1.3 邏輯表示方法 
2.1.4 Altera公司的器件 
2.2 加法器的設(shè)計(jì) 
2.2.1 半加器 
2.2.2 全加器 
2.2.3 四位加法器 
2.3 LPM宏單元庫 
2.3.1 乘法器的設(shè)計(jì) 
2.3.2 除法器的設(shè)計(jì) 
2.4 實(shí)訓(xùn)：全減器的設(shè)計(jì) 
2.5 習(xí)題 
第3章 數(shù)據(jù)編碼器的設(shè)計(jì) 
3.1 VHDL的程序結(jié)構(gòu) 
3.1.1 基本結(jié)構(gòu) 
3.1.2 庫和程序包 
3.1.3 實(shí)體 
3.1.4 結(jié)構(gòu)體 
3.2 VHDL的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 
3.2.1 數(shù)據(jù)對(duì)象 
3.2.2 數(shù)據(jù)類型 
3.2.3 數(shù)據(jù)類型間的轉(zhuǎn)換 
3.2.4 VHDL的運(yùn)算符 
3.3 VHDL的并行語句 
3.3.1 信號(hào)賦值語句 
3.3.2 塊語句 
3.3.3 進(jìn)程語句 
3.3.4 元件例化語句 
3.3.5 生成語句 
3.4 編碼器的設(shè)計(jì) 
3.4.1 8-3線普通編碼器 
3.4.2 優(yōu)先編碼器 
3.5 實(shí)訓(xùn) 3-8線譯碼器的設(shè)計(jì) 
3.6 習(xí)題 
第4章 計(jì)數(shù)器和寄存器的設(shè)計(jì) 
4.1 開發(fā)流程和特點(diǎn) 
4.1.1 開發(fā)流程 
4.1.2 VHDL的特點(diǎn) 
4.2 VHDL的順序語句 
4.2.1 IF語句 
4.2.2 CASE語句 
4.2.3 子程序 
4.2.4 LOOP語句 
4.3 計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) 
4.3.1 基本二進(jìn)制遞增計(jì)數(shù)器 
4.3.2 同步清零可逆計(jì)數(shù)器 
4.3.3 異步清零同步置數(shù)可逆計(jì)數(shù)器 
4.4 寄存器的設(shè)計(jì) 
4.4.1 基本寄存器 
4.4.2 循環(huán)移位寄存器 
4.4.3 雙向移位寄存器 
4.5 實(shí)訓(xùn) 交通燈控制器的設(shè)計(jì) 
4.6 習(xí)題 
第5章 典型單元電路的設(shè)計(jì) 
5.1 分頻器 
5.1.1 2N分頻器 
5.1.2 偶數(shù)分頻器 
5.2 按鍵輸入電路 
5.2.1 編碼鍵盤 
5.2.2 掃描鍵盤 
5.2.3 虛擬鍵盤 
5.3 數(shù)碼顯示電路 
5.3.1 靜態(tài)顯示 
5.3.2 動(dòng)態(tài)顯示 
5.4 存儲(chǔ)器 
5.4.1 ROM 
5.4.2 SRAM 
5.4.3 FIFO 
5.5 實(shí)訓(xùn) 邊沿JK觸發(fā)器的設(shè)計(jì) 
5.6 習(xí)題 
第6章 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn) 
6.1 數(shù)字頻率計(jì) 
6.1.1 項(xiàng)目說明 
6.1.2 設(shè)計(jì)方案 
6.1.3 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 
6.1.4 功能擴(kuò)展與項(xiàng)目評(píng)價(jià) 
6.2 籃球比賽24秒計(jì)時(shí)器 
6.2.1 項(xiàng)目說明 
6.2.2 設(shè)計(jì)方案 
6.2.3 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 
6.2.4 功能擴(kuò)展與項(xiàng)目評(píng)價(jià) 
6.3 節(jié)日彩燈控制器 
6.3.1 項(xiàng)目說明 
6.3.2 設(shè)計(jì)方案 
6.3.3 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 
6.3.4 功能擴(kuò)展與項(xiàng)目評(píng)價(jià) 
6.4 電子密碼鎖 
6.4.1 項(xiàng)目說明 
6.4.2 設(shè)計(jì)方案 
6.4.3 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 
6.4.4 功能擴(kuò)展與項(xiàng)目評(píng)價(jià) 
6.5 智力競賽搶答器 
6.5.1 項(xiàng)目說明 
6.5.2 設(shè)計(jì)方案 
6.5.3 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) 
6.5.4 功能擴(kuò)展與項(xiàng)目評(píng)價(jià) 
附錄 軟件電路符號(hào)與國標(biāo)的對(duì)照表 
參考文獻(xiàn)