内 容 简 介
EDA 技术是把计算机技术应用于电子电路设计过程的一门新技术，给电子产品的设计、开发带来了革命
性的变化。本书以可编程逻辑器件应用为主线，全面介绍了EDA 技术，内容包括了EDA 技术概述、可编
程逻辑器件、MAX＋plus II 软件操作、VHDL 程序设计基础和电路设计实践。本书知识面广、实用性强、
重点突出。
本书可作为应用型本科院校电子类、电气类、通信类专业学生的教材或课程设计、毕业设计、科技创
新实践的指导用书，也可作为职业技术教育、技术培训及电子产品研发人员的参考用书。
第1 章 EDA 技术概述................................................................................................................................... 1
1.1 EDA 技术的含义................................................................................................................................. 1
1.2 EDA 技术的发展概况.......................................................................................................................... 2
1.3 EDA 技术的主要内容.......................................................................................................................... 3
1.4 EDA 技术的设计流程.......................................................................................................................... 4
1.5 EDA 技术的应用展望.......................................................................................................................... 6
1.6 数字系统的设计.................................................................................................................................. 7
1.6.1 数字系统的设计模型................................................................................................................ 7
1.6.2 数字系统的设计方法................................................................................................................ 8
1.6.3 数字系统的设计步骤................................................................................................................ 8
小结 ............................................................................................................................................................... 9
习题 ............................................................................................................................................................. 10
第 2 章 可编程逻辑器件............................................................................................................................. 11
2.1 可编程逻辑器件概述.......................................................................................................................... 11
2.1.1 PLD 的发展历程..................................................................................................................... 11
2.1.2 PLD 的种类及分类方法......................................................................................................... 12
2.2 复杂可编程逻辑器件.......................................................................................................................... 14
2.2.1 CPLD 的基本结构.................................................................................................................. 14
2.2.2 Altera 公司的器件产品.......................................................................................................... 20
2.3 现场可编程门阵列............................................................................................................................. 34
2.3.1 FPGA 器件的结构.................................................................................................................. 35
2.3.2 配置模式................................................................................................................................ 48
2.3.3 器件性能比较.......................................................................................................................... 53
2.4 在系统可编程逻辑器件...................................................................................................................... 55
2.4.1 ispLSI/pLSI 逻辑器件............................................................................................................. 56
2.4.2 ispLSI/pLSI 1000/E、2000 和3000 系列逻辑器件............................................................... 60
2.4.3 ispLSI 5000V、6000 和8000 系列逻辑器件......................................................................... 62
2.5 FPGA 和CPLD 的开发应用选择...................................................................................................... 69
小结 ............................................................................................................................................................. 72
习题 ............................................................................................................................................................. 73
第 3 章 MAX+plus Ⅱ软件操作.................................................................................................................. 74
3.1 概述.................................................................................................................................................... 74
3.1.1 功能介绍................................................................................................................................ 74
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·VI· EDA 技术基础
·VI·
3.1.2 软件安装................................................................................................................................ 75
3.2 MAX＋plus Ⅱ操作指南..................................................................................................................... 78
3.2.1 基本操作................................................................................................................................ 78
3.2.2 应用实例................................................................................................................................ 89
3.2.3 MAX＋plus Ⅱ与常见的第三方EDA 工具的接口............................................................... 92
3.3 Quartus Ⅱ操作指南............................................................................................................................ 93
3.3.1 基本操作................................................................................................................................ 94
3.3.2 应用实例............................................................................................................................... 105
3.3.3 MAX+plus Ⅱ设计转换成Quartus Ⅱ设计.......................................................................... 109
3.4 系统设计.......................................................................................................................................... 110
3.4.1 Nios 系统设计简介............................................................................................................... 110
3.4.2 DSP Builde 设计简介............................................................................................................ 112
小结 ........................................................................................................................................................... 114
习题 ........................................................................................................................................................... 114
第 4 章 VHDL 程序设计基础..................................................................................................................... 116
4.1 概述.................................................................................................................................................. 116
4.1.1 常用硬件描述语言简介........................................................................................................ 116
4.1.2 VHDL 的特点....................................................................................................................... 117
4.1.3 VHDL 程序设计约定............................................................................................................ 117
4.2 VHDL 程序结构............................................................................................................................... 118
4.2.1 实体...................................................................................................................................... 118
4.2.2 结构体.................................................................................................................................. 120
4.2.3 库、程序包及配置................................................................................................................ 122
4.3 VHDL 语言要素............................................................................................................................... 128
4.3.1 VHDL 文字规则................................................................................................................... 128
4.3.2 VHDL 数据对象................................................................................................................... 130
4.3.3 VHDL 数据类型................................................................................................................... 132
4.3.4 运算操作符........................................................................................................................... 143
4.4 VHDL 功能描述方法....................................................................................................................... 147
4.4.1 VHDL 顺序语句................................................................................................................... 147
4.4.2 VHDL 并行语句................................................................................................................... 171
4.5 VHDL 描述风格............................................................................................................................... 192
4.5.1 行为描述............................................................................................................................... 192
4.5.2 数据流描述........................................................................................................................... 193
4.5.3 结构描述............................................................................................................................... 194
4.6 状态机的VHDL 设计...................................................................................................................... 195
4.6.1 状态机的基本结构和功能.................................................................................................... 195
4.6.2 一般状态机的VHDL 设计................................................................................................... 196
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目 录 ·VII·
·VII·
4.6.3 摩尔型有限状态机的设计.................................................................................................... 199
4.6.4 米立型状态机的VHDL 设计............................................................................................... 205
小结 ........................................................................................................................................................... 206
习题 ........................................................................................................................................................... 207
第 5 章 电路设计实践............................................................................................................................... 208
5.1 8 位加法器....................................................................................................................................... 208
5.1.1 设计原理............................................................................................................................... 208
5.1.2 程序设计............................................................................................................................... 209
5.1.3 编译、仿真........................................................................................................................... 210
5.1.4 下载验证............................................................................................................................... 210
5.2 8×8 乘法器..................................................................................................................................... 211
5.2.1 设计原理............................................................................................................................... 211
5.2.2 程序设计............................................................................................................................... 212
5.2.3 编译、仿真........................................................................................................................... 215
5.2.4 下载验证............................................................................................................................... 216
5.3 同步清零的可逆计数器.................................................................................................................... 216
5.3.1 设计原理............................................................................................................................... 216
5.3.2 程序设计............................................................................................................................... 217
5.3.3 编译、仿真........................................................................................................................... 218
5.3.4 下载验证............................................................................................................................... 218
5.4 可预置、可同步清零的8 位双向循环移位寄存器设计................................................................ 219
5.4.1 设计原理............................................................................................................................... 219
5.4.2 程序设计............................................................................................................................... 219
5.4.3 编译、仿真........................................................................................................................... 220
5.4.4 下载验证............................................................................................................................... 220
5.5 电子琴硬件电路设计........................................................................................................................ 221
5.5.1 设计原理............................................................................................................................... 221
5.5.2 程序设计............................................................................................................................... 222
5.5.3 编译、仿真........................................................................................................................... 224
5.5.4 下载验证............................................................................................................................... 224
5.6 交通灯控制器设计........................................................................................................................... 225
5.6.1 设计原理............................................................................................................................... 225
5.6.2 程序设计............................................................................................................................... 226
5.6.3 编译、仿真........................................................................................................................... 227
5.6.4 下载验证............................................................................................................................... 227
5.7 8 位十进制数字频率计..................................................................................................................... 228
5.7.1 设计原理............................................................................................................................... 228
5.7.2 程序设计............................................................................................................................... 230
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·VIII· EDA 技术基础
·VIII·
5.7.3 编译、仿真........................................................................................................................... 232
5.7.4 下载验证............................................................................................................................... 233
5.8 串行数据检测器............................................................................................................................... 235
5.8.1 设计原理............................................................................................................................... 235
5.8.2 程序设计............................................................................................................................... 235
5.8.3 编译、仿真........................................................................................................................... 236
5.8.4 下载验证............................................................................................................................... 237
5.9 智能函数信号发生器........................................................................................................................ 237
5.9.1 设计原理............................................................................................................................... 237
5.9.2 程序设计............................................................................................................................... 238
5.9.3 编译、仿真........................................................................................................................... 242
5.9.4 下载验证............................................................................................................................... 243
5.10 秒表................................................................................................................................................ 243
5.10.1 设计原理............................................................................................................................. 243
5.10.2 程序设计............................................................................................................................. 244
5.10.3 编译、仿真.......................................................................................................................... 247
5.10.4 下载验证............................................................................................................................. 248
小结 ........................................................................................................................................................... 248
习题 ........................................................................................................................................................... 248
参考文献.......................................................................................................................................................... 250
EDA技术基础.pdf
