第1章 概述 1
1.1 EDA技术及其发展 1
1.2 EDA设计方法 3
1.3 可编程逻辑器件 5
1.4 硬件描述语言 6
1.5 可编程逻辑器件的未来 7
第2章 可编程逻辑器件 8
2.1 概述 8
2.1.1 PLD的发展 8
2.1.2 PLD的分类 9
2.2 简单PLD原理 10
2.3 复杂PLD原理 12
2.3.1 CPLD结构与原理 12
2.3.2 FPGA结构与原理 14
2.4 选择CPLD还是选择FPGA 17
2.5 生产PLD的四大厂商 18
第3章 VHDL设计基础 19
3.1 VHDL的基本组成 19
3.1.1 VHDL实体 20
3.1.2 VHDL结构体 21
3.1.3 VHDL库 22
3.1.4 VHDL程序包 22
3.1.5 VHDL配置 24
3.2 VHDL的基本要素 24
3.2.1 VHDL的标识符 24
3.2.2 VHDL的数据类型 25
3.2.3 VHDL的数据对象 29
3.2.4 VHDL的运算操作符 30
3.3 VHDL的基本语句 33
3.3.1 顺序语句 33
3.3.2 并行语句 38
3.3.3 常用属性描述语句 43
3.4 VHDL的子程序 44
3.4.1 过程 45
3.4.2 函数 46
习题 47
第4章 基础实验 48
4.1 初识VHDL 48
一、实验目的 48
二、实验任务 48
三、基本实验条件 48
四、实验原理 48
五、思考题 50
六、初识VHDL实验报告 51
4.2 Quartus Ⅱ 9.0环境的使用 55
一、实验目的 55
二、实验任务 55
三、基本实验条件 55
四、实验原理 55
五、实验指导 65
六、思考题 66
七、Quartus Ⅱ 9.0环境的使用实验报告 67
4.3 原理图的设计及层次化设计方法1 71
一、实验目的 71
二、实验任务 71
三、基本实验条件 71
四、实验原理 71
五、实验指导 74
六、原理图的设计及层次化设计方法1实验报告 75
4.4 时序电路的设计及层次化设计方法2 79
一、实验目的 79
二、实验任务 79
三、基本实验条件 79
四、实验原理 79
五、实验指导 81
六、时序电路的设计及层次化设计方法2实验报告 83
4.5 宏功能模块的使用 87
一、实验目的 87
二、实验任务 87
三、基本实验条件 87
四、实验原理 87
五、实验指导 89
六、思考题 90
七、宏功能模块的使用实验报告 91
4.6 状态机的设计 95
一、实验目的 95
二、实验任务 95
三、基本实验条件 95
四、实验原理 95
五、实验指导 101
六、思考题 102
七、状态机的设计实验报告 103
第5章 综合实验 107
5.1 基于FPGA的电子琴设计 107
一、实验目的 107
二、实验任务 107
三、基本实验条件 107
四、实验指导 107
五、特色创新 116
六、实验注意事项 116
5.2 基于FPGA的MP3播放电路设计 116
一、实验目的 116
二、实验任务 116
三、基本实验条件 117
四、实验指导 117
五、特色创新 121
5.3 基于FPGA的VGA显示 122
一、实验目的 122
二、实验任务 122
三、基本实验条件 122
四、实验指导 122
五、实验内容 130
5.4 基于FPGA的音乐彩灯控制 130
一、实验目的 130
二、实验任务 130
三、基本实验条件 130
四、实验指导 130
五、实验思考 138
5.5 基于FPGA的4×4矩阵键盘的识别显示 138
一、实验目的 138
二、实验任务 138
三、基本实验条件 138
四、实验指导 138
五、特色创新 142
六、实验注意事项 142
5.6 基于FPGA的LED扫描显示 142
一、实验目的 142
二、实验任务 142
三、基本实验条件 143
四、实验指导 143
五、实验内容 147
第6章 应用实例 148
6.1 基于FPGA的输入输出接口 148
6.1.1 实验原理、技术及方法 148
6.1.2 实验思考及扩展 158
6.2 简易数字信号传输性能分析仪 158
6.2.1 设计目标与要求 158
6.2.2 总体设计 159
6.2.3 各分支电路设计 160
6.2.4 EDA设计分析及程序设计 160
6.2.5 设计总结 163
6.3 数字电子钟 163
6.3.1 设计思路 163
6.3.2 各模块程序 164
6.3.3 数字电子钟实现 167
6.4 可编程方波发生器（PWG）的设计 169
6.4.1 设计要求 169
6.4.2 设计思路 170
6.4.3 各模块程序 171
6.4.4 整体实现 175
6.4.5 设计思考及改进 177
附录A PS2键盘接口知识 178
附录B GB2312简体中文编码表 181
附录C 液晶12864基本指令和扩充指令 195
参考文献 196