EDA技术与实验PDF电子书下载

第1章 EDA技术概述 1

1.1 EDA技术的发展及其未来 1

1.1.1 EDA技术的发展进程 1

1.1.2未来的EDA技术 3

1.2 EDA技术的构成要素及实验 3

1.2.1 EDA技术的构成要素 3

1.2.2 EDA技术与实验 6

1.3 EDA软件系统的构成 7

1.3.1 EDA软件的分类 7

1.3.2 EDA软件系统的构成 7

1.4 EDA与传统电子设计的比较 8

1.4.1传统的电子设计方法 8

1.4.2 EDA电子设计方法 9

1.5基于可编程器件的EDA技术设计流程 11

1.5.1设计准备 12

1.5.2设计输入——源程序的编辑和编译 12

1.5.3设计实现 13

1.5.4器件编程与配置 14

1.5.5设计验证 14

思考与练习 15

第2章 可编程逻辑器件与数字系统的设计 16

2.1可编程逻辑器件概述 16

2.1.1可编程逻辑器件的发展与应用 16

2.1.2复杂可编程逻辑器件（CPLD）的基本原理 19

2.1.3现场可编程门阵列（FPGA）的基本原理 21

2.1.4在系统可编程（ISP）技术与ispLSI逻辑器件 24

2.1.5 CPLD和FPGA的选用 28

2.2 Altera系列可编程逻辑器件 30

2.2.1 Altera系列器件的性能特点与分类 30

2.2.2 Altera系列器件MAX7000的结构和原理 31

2.2.3 Altera系列器件FLEX 10K的结构和原理 34

2.2.4 Altera系列器件ACEXl K的结构和原理 42

2.2.5 Altera系列器件APEX20K的结构和原理 43

2.2.6边界扫描测试技术 49

2.3 Altera低成本FPGA-Cyclone系列 51

2.3.1 Cyclone系列器件 52

2.3.2 Cyclone器件平面布局图 52

2.3.3 Cyclone器件内部资源 53

2.4基于FPGA／CPLD的数字系统设计基础 58

2.4.1数字系统的基本模型与设计过程 58

2.4.2数字系统的设计方法 60

2.4.3基于FPGA／CPLD数字系统的设计规则 63

思考与练习 65

第3章MAX＋plus Ⅱ软件的应用 66

3.1 MAX＋plus Ⅱ概述 66

3.1.1 MAX＋plus Ⅱ简介 66

3.1.2工具按钮的使用 67

3.2 MAX ＋ plus Ⅱ的基本操作 69

3.2.1 MAX ＋ plus Ⅱ的安装 69

3.2.2 MAX＋plus Ⅱ的第一次运行 70

3.2.3 MAX＋plus Ⅱ的设计流程 71

3.3 MAX＋plusⅡ的设计输入方法 72

3.3.1图形输入 72

3.3.2文本输入 76

3.3.3波形输入 77

3.3.4 MAX ＋ plus Ⅱ的层次化设计 80

3.4 MAX＋plusⅡ的设计处理过程 84

3.4.1设计项目的建立与设计输入 84

3.4.2设计项目的编译 84

3.4.3设计项目的仿真 92

3.4.4定时分析 98

3.4.5器件编程 100

3.5 MAX＋plus Ⅱ的提高 102

3.5.1 MAX＋plus Ⅱ基本符号库的使用 102

3.5.2 MAX ＋ plus Ⅱ参数化兆功能模块库LPM的使用 104

3.5.3自定义参数化兆功能模块 111

3.5.4编辑逻辑功能符号 112

3.5.5添加用户符号库 113

思考与练习 113

实验 114

实验3-1半加器和全加器的原理图设计 114

实验3-2 8位加法器的原理图设计 115

实验3-3 4-16译码器的原理图设计 115

实验3-4六十进制计数器的原理图设计 116

实验3-5节拍脉冲发生器的原理图设计 117

实验3-6 16位乘法器的原理图设计 118

第4章 Quartus Ⅱ软件的应用 120

4.1 Quartus Ⅱ概述 120

4.1.1 Quartus Ⅱ的特点 120

4.1.2 Quartus Ⅱ的设计流程 121

4.2 Quartus Ⅱ的基本操作 126

4.2.1 Quartus Ⅱ软件的安装 126

4.2.2 Quartus Ⅱ软件的基本操作 128

4.3 Quartus Ⅱ的设计输入 131

4.3.1图形编辑输入 131

4.3.2文本编辑输入 135

4.3.3 Quartus Ⅱ软件宏功能模块的使用 135

4.4 Quartus Ⅱ软件的综合与编译 139

4.4.1 Quartus Ⅱ软件编译器的设置 139

4.4.2 Quartus Ⅱ软件的布局布线 143

4.4.3设计文件的编译 147

4.4.4使用第三方EDA综合工具 148

4.5 Quartus Ⅱ的仿真 149

4.5.1波形仿真文件的建立 149

4.5.2 Quartus 软件仿真器的设置 151

4.5.3设计文件的仿真 152

4.6 Quartus Ⅱ的时序分析 155

4.6.1时序分析器简介 155

4.6.2标准时序分析的设置 156

4.6.3时序分析的运行 159

4.7 Quartus Ⅱ的编程及配置 160

4.7.1 Quartus Ⅱ器件编程的基本流程 160

4.7.2 Quartus Ⅱ软件的器件编程 161

4.8 Quartus Ⅱ的常用辅助设计工具的使用 162

4.8.1分配编辑器 162

4.8.2时序收敛平面布局规划器 164

4.8.3逻辑锁定 166

4.8.4芯片编辑器（Chip Editor） 169

4.8.5网络列表查看 170

思考与练习 172

实验 172

实验4-1 Quartus Ⅱ软件原理图输入设计法 172

实验4-2 Quartos Ⅱ软件VHDL文本输入设计法 173

第5章VHDL设计基础 175

5.1 VHDL概述 175

5.1.1硬件描述语言简介 175

5.1.2 VHDL的特点 176

5.2 VHDL程序结构 177

5.2.1 VHDL程序的基本结构与程序设计举例 177

5.2.2实体说明 179

5.2.3结构体与结构体的描述 180

5.2.4程序包 181

5.2.5库 183

5.3 VHDL的基本数据类型 184

5.3.1数据对象 184

5.3.2数据类型 185

5.3.3标识符 187

5.3.4运算符 188

5.3.5 VHDL属性 189

5.4 VHDL的基本描述语句 190

5.4.1顺序语句 190

5.4.2并行语句 194

5.5子程序 201

5.5.1函数的定义与引用 201

5.5.2过程的定义与引用 202

5.5.3子程序重载 203

5.6基本逻辑电路设计 204

5.6.1组合逻辑电路的设计 204

5.6.2时序逻辑电路的设计 210

5.7状态机的VHDL设计 225

5.7.1状态机的基本结构和功能 225

5.7.2摩尔（MOORE）状态机的VHDL设计 225

5.7.3米立（MEALX）状态机的VHDL设计 227

5.7.4状态机的VHDL设计实例 228

思考与练习 233

第6章 EDA综合设计 235

6.1数字电路综合设计实例 235

6.1.1时序电路及计数器设计 235

6.1.2矩阵键盘控制器的设计 244

6.1.3 16×16点阵字符发生器 259

6.1.4用ASM图法设计交通灯控制器 261

6.1.5电子密码锁的设计 266

6.1.6乐曲自动演奏器及简易电子琴的设计 267

6.1.7利用VHDL进行数字钟设计 273

6.1.8出租车计程计价器的设计 285

6.2计算机接口设计实例 293

6.2.1数字系统设计与单片机接口实验 293

6.2.2 CPLD与计算机双工通信实验 295

6.2.3 CPLD与计算机并行口通信实验 301

6.3数模混合电路设计实例 305

6.3.1 A／D转换器的设计 305

6.3.2函数信号发生器的设计 307

6.3.3数字电压表的设计 310

思考与练习 312

附录 EDA实验开发系统 315

一、EDA实验开发系统的基本硬件配置 315

二、配套开发软件资源 316

三、部分硬件接口板原理 317

四、设计指导与注意事项 329

参考文献 331