绪论 1
0.1 数字系统设计的基本概念 1
0.2 数字系统设计方法简介 2
0.3 可编程逻辑器件简介 4
0.4 EDA软件种类及各自特点 5
0.5 硬件描述语言简介 7
第1章 Quartus使用练习 9
1.1 QuartusⅡ概述 9
1.2 基于QuartusⅡ的电路设计过程 11
1.3 计数器设计 24
1.4 扫描显示电路 28
1.5 数字系统设计实例 36
第2章 VHDL硬件描述语言 49
2.1 VHDL概述 49
2.1.1 VHDL的特点 49
2.1.2 VHDL语言的基本结构 49
2.1.3 VHDL语言的实体（ENTITY）说明语句 51
2.1.4 VHDL语言的结构体（ARCHITECTURE） 52
2.1.5 程序包（PACKAGE）、库（LIBRA-RY）和USE语句 53
2.2 VHDL的数据类型和数据对象 55
2.2.1 VHDL的标记 55
2.2.2 VHDL的数据类型 56
2.2.3 VHDL的运算符 61
2.2.4 VHDL的数据对象 65
2.3 VHDL设计的基本语句 68
2.3.1 并行信号赋值语句 69
2.3.2 条件赋值语句WHEN-ELSE 69
2.3.3 选择信号赋值语句WITH-SELECT 70
2.3.4 块（BLOCK）语句 71
2.3.5 IF-ELSE语句 72
2.3.6 CASE-WHEN语句 74
2.3.7 FOR-LOOP语句 75
2.4 VHDL高级语句 76
2.4.1 进程（PROCESS）语句 76
2.4.2 元件（COMPONENT）定义语句和元件例化（PORTMAP）语句 77
2.4.3 生成（GENERATE）语句 79
2.4.4 子程序（SUBPROGRAM） 81
2.4.5 程序包的设计 85
2.5 VHDL设计实例 85
2.5.1 常见的组合逻辑电路设计 85
2.5.2 常见的时序逻辑电路设计 92
2.5.3 状态机设计 101
第3章 VerilogHDL硬件描述语言 106
3.1 VerilogHDL概述 106
3.1.1 VerilogHDL的特点 106
3.1.2 VerilogHDL的基本结构 106
3.2 VerilogHDL语言要素 107
3.2.1 基本语法定义 107
3.2.2 数据类型 109
3.2.3 运算符 113
3.2.4 VerilogHDL编译向导 119
3.2.5 系统任务与系统函数 121
3.3 VerilogHDL基本语句 125
3.3.1 赋值语句 125
3.3.2 条件语句 129
3.3.3 循环语句 134
3.3.4 块语句 136
3.3.5 结构化语句 137
3.3.6 任务与函数 139
3.4 VerilogHDL门元件和结构描述 142
3.4.1 门元件 142
3.4.2 门级结构描述举例 144
3.4.3 VerilogHDL程序设计的描述方式 146
3.5 仿真验证 148
3.6 可综合性描述 158
3.7 设计实例 164
3.7.1 译码电路 164
3.7.2 编码电路 165
3.7.3 数据分配器 165
3.7.4 同步计数器 166
3.7.5 移位寄存器 168
3.7.6 有限状态机的设计 170
3.7.7 复杂逻辑电路设计 174
第4章 数字系统设计题目 176
4.1 多功能数字钟的设计 176
4.1.1 设计要求 176
4.1.2 设计提示 176
4.2 数字式竞赛抢答器 178
4.2.1 设计要求 178
4.2.2 设计提示 178
4.3 数字频率计 179
4.3.1 设计要求 179
4.3.2 设计提示 179
4.4 拔河游戏机 181
4.4.1 设计要求 181
4.4.2 设计提示 182
4.5 洗衣机控制器 182
4.5.1 设计要求 182
4.5.2 设计提示 183
4.6 电子密码锁 185
4.6.1 设计要求 185
4.6.2 设计提示 185
4.7 脉冲按键电话按键显示器 186
4.7.1 设计要求 186
4.7.2 设计提示 187
4.8 乘法器 188
4.8.1 设计要求 188
4.8.2 设计提示 188
4.9 乒乓球比赛游戏机 189
4.9.1 设计要求 189
4.9.2 设计提示 190
4.10 具有四种信号灯的交通灯控制器 191
4.10.1 设计要求 191
4.10.2 设计提示 192
4.11 出租车自动计费器 193
4.11.1 设计要求 193
4.11.2 设计提示 194
4.12 自动售邮票机 194
4.12.1 设计要求 194
4.12.2 设计提示 195
4.13 电梯控制器. 196
4.13.1 设计要求 196
4.13.2 设计提示 196
附录 198
附录A MAX+PLUS使用练习 198
附录B 部分数字系统设计VHDL参考代码 216
B.1 多功能数字钟主控电路 216
B.2 数字式竞赛抢答器主控电路 222
B.3 洗衣机控制器主控电路 226
B.4 密码锁主控电路 229
B.5 乘法器主控电路 231
B.6 乒乓球比赛游戏机主控电路 233
B.7 具有四种信号灯的交通灯控制器主控电路 236
B.8 出租车自动计费器主控电路 238
B.9 自动售邮票机主控电路 241
B.10 电梯控制器主控电路 243
附录C 部分数字系统设计VerilogHDL参考代码 246
C.1 多功能数字钟主控电路 246
C.2 数字式竞赛抢答器主控电路 251
C.3 洗衣机控制器主控电路 257
C.4 电子密码锁主控电路 260
C.5 乘法器主控电路 262
C.6 乒乓球比赛游戏机主控电路 266
C.7 具有四种信号灯的交通灯控制器主控电路 268
C.8 出租车自动计费器主控电路 271
C.9 自动售邮票机主控电路 274
C.10 电梯控制器主控电路 277
附录D VHDL标准程序包文件 280
附录E 开发板简介 293
E.1 DE2开发板简介 293
E.2 DE2中目标芯片与其他硬件资源的引脚连接 295
E.3 HF03型EDA实验箱 300
E.4 HF03中目标芯片与其他硬件资源的引脚连接 300
参考文献 302