第1章 EDA技术概述 1
1.1 EDA技术的发展概况 1
1.2 可编程逻辑器件的发展概况 2
1.2.1 PLD的发展 2
1.2.2 PLD的主要特点 4
1.3 PLD和其他技术的比较 5
1.3.1 PLD和ASIC的比较 5
1.3.2 PLD和微处理器、DSP的比较 5
1.4 硬件描述语言概述 5
1.4.1 VHDL、Verilog和ABEL三种语言的对比 6
1.4.2 VHDL语言 6
1.5 EDA与传统电子设计方法 7
1.5.1 EDA设计方法概述 7
1.5.2 EDA设计方法的优势 8
1.6 IP核 9
1.6.1 IP的基本概念 9
1.6.2 IP的主要来源 9
1.6.3 IP现状 11
第2章 PLD结构与应用 13
2.1 PLD的分类和特点 13
2.1.1 PLD的基本结构 13
2.1.2 PLD的分类 13
2.2 CPLD简介 16
2.2.1 CPLD产品概述 16
2.2.2 Altera公司MAX7000系列CPLD的结构 16
2.3 CPLD的编程与配置 19
2.3.1 大规模可编程逻辑器件的编程工艺 19
2.3.2 CPLD的编程和FPGA的配置方式 20
2.4 FPGA的基本结构 21
2.4.1 FPGA的基本概念 21
2.4.2 FPGA和CPLD的选型 25
2.4.3 FPGA三大厂商比较 25
2.5 AlteraCycloneⅡFPGA器件介绍 26
2.5.1 CycloneⅡFPGA结构 26
2.6 FPGA的配置 31
2.6.1 串行配置器件 31
2.6.2 FPGA配置方式 31
2.6.3 FPGA配置举例 32
第3章 可编程逻辑器件的开发环境 35
3.1 可编程数字系统设计的输入 35
3.1.1 常用的可编程数字系统设计输入方式 35
3.1.2 可编程逻辑器件的开发环境 35
3.2 Altera开发环境MAX+plusⅡ使用入门 36
3.2.1 原理图方式输入 36
3.2.2 硬件描述语言VHDL输入 42
3.3 QuartusII软件的使用 46
3.3.1 设计输入流程 47
3.3.2 正弦信号数据ROM定制 52
3.4 Xilinx开发环境Fundation使用入门 65
3.5 ISE集成开发环境使用入门 79
3.5.1 IEE集成开发环境介绍 79
3.5.2 ISE集成开发环境设计流程 79
第4章 VHDL语言 90
4.1 VHDL结构 90
4.1.1 组合电路:二选一选择器 90
4.1.2 D触发器的设计 96
4.2 译码器与编码器 101
4.2.1 译码器的设计 101
4.2.2 编码器 105
4.3 比较器 107
4.4 数码转换电路 111
4.5 算术运算 115
4.5.1 数据类别 116
4.5.2 进位的处理 116
4.6 计数器 123
4.6.1 4位加法计数器 123
4.6.2 带有复位和时钟使能的十进制计数器 125
4.7 移位寄存器 131
第5章 VeriLog语言 134
5.1 Verilog概述 134
5.1.1 VerilogHDL历史与简介 134
5.1.2 VerilogHDL的特点 134
5.1.3 VerilogHDL语言的描述风格 135
5.2 VerilogHDL结构 136
5.2.1 组合逻辑:二选一选择器 136
5.2.2 同步时序:D触发器 138
5.2.3 Verilog的基本规范 142
5.3 运算符 142
5.3.1 算术运算符 143
5.3.2 关系运算符 143
5.3.3 等式运算符 144
5.3.4 逻辑运算符 144
5.3.5 位操作符 144
5.3.6 缩减(Reduction)操作符 145
5.3.7 移位操作符 145
5.3.8 条件操作符 146
5.3.9 拼接操作符(Concatenation) 146
5.3.10 运算符的执行顺序 146
5.4 数据选择器 147
5.4.1 case语句描述的4选1数据选择器 148
5.4.2 casez描述的数据选择器 150
5.4.3 if-else语句实现的4选1数据选择器 151
5.4.4 其他形式的数据选择器 154
5.5 编码器和译码器 155
5.5.1 case语句实现的8-3编码器 155
5.5.2 for语句实现的8-3编码器 158
5.5.3 七段数码管译码器 160
5.6 数字相关器 162
5.7 计数器 165
5.7.1 4位计数器 165
5.7.2 4位计数器的仿真程序 165
5.7.3 同步置数同步清零计数器 170
5.7.4 约翰逊计数器 171
5.7.5 模60的BCD码加法计数器 172
5.8 状态机 173
5.8.1 moore状态机 173
5.8.2 mealy状态机 175
5.8.3 售货机例子 177
第6章 数字系统设计实例 179
6.1 4位十进制频率计设计 179
6.1.1 要求 179
6.1.2 原理 179
6.1.3 VHDL源程序 180
6.2 数据采集与滤波系统 185
6.2.1 要求 185
6.2.2 原理 185
6.2.3 Verilog源程序 186
6.3 交通灯控制 189
6.3.1 要求 189
6.3.2 原理 189
6.3.3 源程序 189
参考文献 192