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目录 1

上篇 理论篇 3

第1章 EDA技术概述 3

1.1 现代电子系统的设计方法 3

1.1.1 概述 3

1.1.2 ASIC技术 4

1.2 EDA技术 5

1.2.1 概述 5

1.2.2 EDA技术的基本特征 6

1.3 可编程专用集成电路ASIC 7

1.3.1 概述 7

1.3.2 主要特点 8

1.3.3 可编程ASIC技术展望 9

习题 12

第2章 可编程逻辑器件 13

2.1 可编程逻辑器件的分类 13

2.1.1 可编程逻辑器件按集成度分类 13

2.2 可编程逻辑器件的基本结构 14

2.1.2 可编程逻辑器件的其他分类方法 14

2.2.1 PLD电路的表示方法及有关符号 15

2.2.2 与－或阵列 16

2.2.3 宏单元 17

2.3 可编程逻辑器件的基本资源 17

2.3.1 功能单元 17

2.3.2 输入／输出引脚 18

2.3.3 布线资源 19

2.3.4 片内RAM 21

2.4 可编程逻辑器件的编程元件 23

2.5 Altera公司的可编程逻辑器件 26

2.5.1 Altera公司的产品简介 26

2.5.2 MAX7000系列的结构特点 27

2.5.3 FLEX 10K系列的结构特点 30

2.5.4 ACEX系列器件 38

2.5.5 APEX系列器件简介 42

习题 50

第3章 可编程逻辑器件的设计与开发 51

3.1 可编程逻辑器件的设计过程 51

3.2 可编程逻辑器件的开发环境 53

3.2.2 Foundation系统 54

3.2.1 ISP Synario系统 54

3.2.3 MAX++plus Ⅱ系统 55

3.3 硬件描述语言 56

3.3.1 ABEL-HDL 56

3.3.2 Verilog-HDL 57

3.3.3 VHDL 57

3.4 MAX++plus Ⅱ软件介绍 58

3.4.1 原理图编辑器（Graphic Editor） 58

3.3.4 VHDL和Verilog-HDL的比较 58

3.4.2 符号编辑器（Symbol Editor） 59

3.4.3 文字编辑器（Text Editor） 59

3.4.4 波形编辑器（Waveform Editor） 60

3.4.5 编译（Compiler） 60

3.4.6 信息（Messages） 60

3.4.7 仿真（Simulator） 61

3.4.8 烧写（Programmer） 61

3.4.9 时间分析（Timing Analyzer） 61

3.4.11 体系显示窗口（Hierarchy Display） 62

3.4.10 引脚平面编辑器（FloorplanEditor） 62

3.5.1 原理图编辑 63

3.5 如何使用MAX++plus Ⅱ 63

3.5.2 文字编辑——VHDL设计 71

习题 77

第4章 VHDL语言 78

4.1 VHDL概述 78

4.1.1 VHDL的特点 79

4.1.2 VHDL程序的一般结构 79

4.2.1 实体（Entity） 80

4.2 VHDL语言的程序结构 80

4.2.2 结构体（Architecture） 82

4.2.3 程序包、库及配置 92

4.2.4 VHDL的常用语句 95

4.3 VHDL语言的数据类型及运算操作符 107

4.3.1 VHDL语言的客体及其分类 107

4.3.2 VHDL语言的数据类型 109

4.3.3 VHDL 语言的运算操作符 112

习题 117

下篇 实践篇 121

第5章 组合逻辑电路设计 121

5.1 基本门电路的设计 121

5.2 数据选择器的设计 126

5.3 1对2数据分配器的设计 132

5.4 4位BCD译码器的设计 136

5.5 三态门的设计 140

5.6 半加器的设计 144

5.7 全加器的设计 148

5.8 6位加法器的设计 153

5.9 4位加减法器的设计 158

5.10 3位乘法器的设计 162

习题 167

第6章 时序逻辑电路设计 169

6.1 基本D触发器的设计 170

6.2 JK触发器 176

6.3 带异步复位／置位端的使能T触发器 182

6.4 基本计数器的设计 187

6.5 同步清零的计数器 191

6.6 同步清零的可逆计数器 195

6.7 同步预置数的计数器 200

6.8 带进制的计数器 204

6.9 基本移位寄存器的设计 207

6.9.1 基本数据寄存器 207

6.9.2 串入／串出移位寄存器 211

6.10 同步预置数串行输出移位寄存器 215

6.11 循环移位寄存器 218

6.12 6位双向移位寄存器 221

6.13.1 莫尔型状态机 225

6.13 有限状态机的设计 225

6.13.2 米里型状态机 228

习题 232

第7章 数字系统设计实例 236

7.1 半整数分频器的设计 236

7.1.1 小数分频的基本原理 236

7.1.2 电路组成 237

7.1.3 VHDL程序 237

7.1.5 下载验证 238

7.1.4 仿真结果 238

7.2.1 音名与频率的关系 239

7.2 音乐发生器 239

7.2.2 音长的控制 240

7.2.3 演奏时音名的动态显示 240

7.2.4 VHDL程序 241

7.2.5 仿真结果 244

7.3 2FSK/2PSK信号产生器 245

7.3.1 2FSK基本原理 245

7.2.6 下载验证 245

7.3.2 2FSK信号产生器 246

7.3.3 2FSK/2PSK信号产生器 247

7.3.4 2FSK信号产生器的VHDL程序 248

7.3.5 2PSK信号产生器的VHDL程序 251

7.3.6 仿真结果 254

7.3.7 下载验证 255

7.4 实用多功能电子表 255

7.4.1 功能描述 255

7.4.2 电路组成 256

7.4.3 Verilog-HDL程序 258

7.4.4 仿真结果 263

7.4.5 下载验证 263

7.5 交通灯控制器 263

7.5.1 功能描述 264

7.5.2 交通灯控制器的实现 264

7.5.3 VHDL程序 265

7.5.5 下载验证 266

7.5.4 仿真结果 266

7.6 数字频率计 267

7.6.1 测频原理 267

7.6.2 频率计实现 267

7.6.3 VHDL程序 268

7.6.4 仿真结果 269

7.6.5 下载验证 269

习题 269

附录 JLE型EDA实验与开发系统使用介绍 270

参考文献 273