EDA技术及可编程器件应用实训PDF电子书下载

第1章 电子系统及电子系统设计概论 1

1.1 电子系统 1

1.1.1什么叫“电子系统” 1

1.1.2电子系统设计自动化 2

1.2 VLSI器件 3

1.2.1 VLSI的分类和芯片布图模式 3

1.2.2可编程逻辑器件（PLD） 4

1.3数字电子系统设计的流程 5

1.3.1设计方法之一（自顶向下设计法Top-DownDesign） 5

1.3.3设计方法之三 6

1.3.2设计方法之二（自底向上设计法Bottom-Up Design） 6

1.4 EDA的主要领域 7

1.4.1硬件描述语言 7

1.4.2模拟验证 11

1.4.3综合技术 12

1.4.4测试诊断 13

1.4.5逻辑设计形式验证 13

1.4.6工程实现 14

1.5 EDA系统的构成 15

1.6未来EDA技术 16

思考题 16

2.1可编程逻辑器件概述 18

第2章 可编程逻辑器件及编程开发技术 18

2.2可编程逻辑器件基本结构 19

2.2.1组合逻辑和时序逻辑的逻辑函数表示式 19

2.2.2 PLD器件基本模型 19

2.3 PAL和GAL器件基本结构 22

2.3.1 PAL器件的基本结构 23

2.3.2 GAL器件的基本结构 26

2.4CPLD基本结构 29

2.4.1 Xilinx公司XC7300系列器件结构 30

2.4.2 A1tera公司MAX7000系列器件结构 31

2.4.3 Lattice公司pLSI/ispLS11000系列器件结构 32

2.5 FPGA基本结构 35

2.5.1 A1tera公司FLEX10K系列FPGA器件结构 37

2.5.2 Xilinx公司XC4000系列FPGA器件基本结构 38

2.6CPLD和FPGA器件的编程与适配技术 41

2.6.1编程与适配 41

2.6.2在系统编程技术 41

2.6.3 IEEE边界扫描测试标准及编程标准 51

思考题 67

第3章 数字系统EDA开发工具软件 69

3.1 MAX+Plus Ⅱ概述 69

3.1.1 MAX+Plus Ⅱ简介 69

3.1.2 MAX+Plus Ⅱ的工具菜单及快捷按钮 70

3.2.1 MAX+Plus Ⅱ的安装及初次设置 76

3.2 MAX+P1us Ⅱ的基本操作 76

3.2.2 MAX+P1us Ⅱ的设计流程 78

3.3 MAX+Plus Ⅱ的原理图输入设计法 79

3.3.1设计项目的建立—顶层采用原理图设计输入法 79

3.3.2设计项目的编译与适配 82

3.3.3设计项目的仿真与时序分析 85

3.3.4设计项目编程/适配（下载到器件） 89

3.4 MAX+Plus Ⅱ文本输入设计法 95

3.5 MAX+P1us Ⅱ的波形输入设计法 97

3.6 MAX+Plus Ⅱ的层次化设计 100

3.7从符号编辑入手的设计法（原理图法的从上到下设计法） 106

3.8 ispLSI开发软件 114

3.8.1 Lattice ispEXPERT的安装 116

3.8.2 Lattice ispEXPERT的原理图输入设计法 116

3.8.3 Lattice ispEXPERT下VHDL语言和电路图混合输入 131

3.8.4 Lattice ispEXPERT下宏调用的VHDL设计法 140

3.8.5在VHDL文本中锁定引脚设计法举例 144

思考题 146

第4章 硬件描述语言VHDL 148

4.1硬件描述语言概述 148

4.2 VHDL程序基本结构 149

4.2.1 VHDL程序的基本结构与程序设计举例 149

4.2.2实体（Entity） 152

4.2.3结构体（Architecture） 154

4.2.4配置（Configuration） 155

4.3 VHDL的基本数据类型及运算操作符 155

4.3.1标识符 155

4.3.2数据对象 157

4.3.3数据类型 161

4.3.4属性 173

4.3.5运算符 174

4.4 VHDL中的顺序语句 175

4.4.1变量赋值语句 176

4.4.2信号赋值语句 176

4.4.4 case语句 177

4.4.3 if语句 177

4.4.5 loop语句 178

4.4.6 next语句 179

4.4.7 exit语句 180

4.4.8 null语句 180

4.4.9 wait语句 180

4.4.10 report语句 181

4.4.11 assert语句 181

4.5.VHDL中的并行语句 182

4.5.1进程语句PROCESS 182

4.5.2并行信号赋值语句 184

4.5.3元件声明／元件例化语句 186

4.5.4块语句 192

4.5.5 GENERATE生成语句 194

4.6程序包与库 196

4.6.1程序包 196

4.6.2设计库 197

4.7类属 201

4.8子程序 203

4.8.1函数 204

4.8.2过程 205

4.8.3类型转换与重载 208

4.9描述风格 211

4.10.1组合逻辑电路设计 212

4.10基本逻辑电路设计 212

4.10.2时序逻辑电路设计 219

4.11状态机的VHDL设计 230

4.11.1状态机的基本结构和功能 230

4.11.2状态机的VHDL设计 231

思考题 246

第5章 设计进阶 248

5.1 在MAX+PlusⅡ中的一题多解 248

5.1.1纯状态转移描述法 248

5.1.2编码精简计数式状态机描述法 252

5.1.3 VHDL文本描述法完成设计 254

5.2 CIC_310智能型数字开发系统中的多任务电路结构重配置设计 258

5.2.1原理图法作一个门电路的设计（任务一） 259

5.2.2可预置－加／减可逆16位二进制计数器的设计（任务二） 265

5.2.3“多任务电路结构重配置”（对同一个可编程器件） 278

5.3 MAX+PlusⅡ中的器件库和IP核的使用 282

5.3.1基本元件库 282

5.3.2参数化兆功能模块库 285

5.3.3参数化兆功能模块的使用 286

思考题 299

第6章 EDA设计实践 300

6.1逻辑功能部件设计实践 300

6.1.1用库元件设计电路 300

6.1.2实用计数器 301

6.2.1 ASM图 308

6.2 ASM图与交通灯控制器 308

6.2.2交通灯控制器 310

6.3彩灯控制器 314

6.4音乐发生及及简易电子琴的设计 318

6.5数字电子钟 327

6.6多波形发生器的设计 339

6.7模拟电压信号的检测 343

6.8设计课题布置 346

6.8.1点阵式彩灯控制器的设计 346

6.8.2数字显示频率计的设计 347

6.8.4数字显示电子闹钟的设计 348

6.8.3电子数字式跑表的设计 348

6.8.6数显式电阻阻值测试仪的设计 349

6.8.5数字万年历的设计 349

6.8.7数显式NPN晶体管β值测试仪的设计 350

6.8.8可控多波形发生器的设计 350

6.8.9数字显示模拟电压表的设计 351

6.8.10数字显示带定时的4路输入抢答器的设计 351

6.8.11数字密码锁的设计 351

6.8.12汽车尾灯控制系统的设计 352

6.8.13自动售货机控制系统 352

6.8.14NRZ码到HDB3码的变换 352

思考题 355

6.8.15对交通灯控制系统作出改进性的设计 355

第7章 教学实验箱的原理 357

7.1 EDA实验开发系统的基本硬件配置 357

7.2配套开发软件资源 359

7.3理工达盛实验仪部分硬件接口板原理 359

7.3.1 ispLSI1032-70LJ84芯片适配器接口板 359

7.3.2下载电缆安全使用 360

7.3.3 芯片适配器接口EPM7128SLC84-15及EPF10K10LC84-4 360

7.3.4 8位数码管及16×16点阵管显示接口板 362

7.3.5 16×16双色点阵管的原理 362

7.3.6显示汉字原理 363

7.3.7按键接口板 364

7.3.8拨码开关接口板 365

7.3.9发光二极管显示接口板 365

7.3.10蜂鸣器接口板 365

7.3.11 AD558数／模转换器和LM358N单电源双运放接口板 366

7.3.12时钟源接口板 367

7.3.13理工达盛实验箱部分重要的中小规模IC芯片 369

7.4掌宇CIC-310实验仪硬件电路原理 369

7.4.1 CIC_310实验箱EPF10K10LC84-4下载板 370

7.4.2 CIC_310实验箱EPF8282ALC84-4下载板 370

7.4.3 CIC_310实验箱箱座I/O板 371

7.4.4 以EPF8282ALC84-4为基准的各种别的下载板引脚对照表 372

7.4.5 EPF8282ALC84-4下载板电路图 373

7.4.6 EPF8282ALC84-4下载板面板图及EPF10K10LC84-4下载板面板图 374

7.4.7 CIC_310实验仪的I/O实验板 375

7.4.8逻辑输入开关（LogicInput Switch） 376

7.4.9输入输出检测用LED显示器（Logic Led Display） 379

7.4.10并列或串行之六位数七段LED显示（Parallel Serial 7-Seg-ment Display） 381

7.4.11脉冲信号产生器 386

7.4.12矩阵式键盘的原理及用法 389

7.5部分芯片功能引脚图 394

7.6设计指导与注意事项 396

参考文献 399