EDA技術(shù)應(yīng)用實(shí)例教程

前言

　　EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域的一門新技術(shù)。它提供了基于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。EDA技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用極大地推動(dòng)了電子工業(yè)的發(fā)展。EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子工業(yè)中不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)，因此：EDA技術(shù)是電子類各專業(yè)學(xué)生的一門重要課程?！　DA技術(shù)涉及面較廣，內(nèi)容豐富，從教學(xué)和實(shí)用的角度看，主要有以下四個(gè)方面的內(nèi)容：（1）大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?；（2）硬件描述語言：（3）軟件開發(fā)工具；（4）實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)。其中，大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷抢肊DA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的載體；硬件描述語言是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要表達(dá)手段；軟件開發(fā)工具是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能化、自動(dòng)化設(shè)計(jì)工具；實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的下載、驗(yàn)證工具?！　”緯亲髡呓Y(jié)合多年開發(fā)和教授EDA技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)而編寫的。其特點(diǎn)是在理論上以夠用為度，在應(yīng)用上以實(shí)用為主，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：　?。?）介紹．EDA技術(shù)時(shí)簡明扼要；　　（2）在介紹可編程邏輯器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，拋棄了一些抽象的知識(shí)，只介紹基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)；　?。?）以常用的EDA開發(fā)工具、常用的設(shè)計(jì)方法，詳細(xì)介紹了EDA技術(shù)的開發(fā)過程；　　（4）在講解VHDL語言時(shí)，盡量避免煩瑣且不常用的語法；　　（5）以常用的數(shù)字邏輯部件為主，詳細(xì)介紹了VHDL語言的描述方法；　　（6）通過七個(gè)實(shí)例，詳細(xì)介紹了數(shù)字電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；　?。?）本教程所有實(shí)例都在MAX+plusⅡ平臺(tái)上進(jìn)行過編譯、仿真，并通過了可編程邏輯器件EPM7128S（或FLEXllOK）的下載驗(yàn)證?！　”緯膬?nèi)容共5章，第1章對EDA技術(shù)和可編程邏輯器件芯片進(jìn)行了簡單的介紹；第2章首先簡單介紹了EDA技術(shù)的開發(fā)過程，然后通過MAX+plusⅡ開發(fā)工具，詳細(xì)介紹了原理圖輸入方式的可編程邏輯器件開發(fā)過程；第3章首先介紹了常用的硬件描述語言，然后重點(diǎn)介紹了VHDL語言的程序結(jié)構(gòu)及常用語句、數(shù)據(jù)類型等；第4章詳細(xì)介紹了數(shù)字系統(tǒng)中常用邏輯部件的VHDL描述方法；第5章通過幾個(gè)典型的例子，介紹了數(shù)字電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法?！　”緯尚吓_(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院唐俊英制定編寫大綱，并編寫了第2、第3、第4章以及第5章的5．1、5．3、5．7節(jié)，附錄B、附錄C；第5章的5．5、5．6節(jié)，附錄A由韓會(huì)山編寫；第五章的5．2、5．4節(jié)由劉曉利編寫；第l章由陳麗編寫。另外在編寫過程中參考了大量的有關(guān)文獻(xiàn)資料，因此對書后參考文獻(xiàn)中所列的作者深表謝意?！　∮捎谧髡咚接邢?，書中難免存在錯(cuò)誤與不足之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

EDA技術(shù)是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的電子電路設(shè)計(jì)技術(shù)，EDA技術(shù)已廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能儀表、圖像處理、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。EDA技術(shù)是未來電子工程師們必須掌握的技術(shù)之一。本書是一本EDA技術(shù)的入門教程，它通過簡潔的語言，循序漸進(jìn)地對EDA技術(shù)的應(yīng)用做了系統(tǒng)的介紹。    全書共分5章，第1章對EDA技術(shù)和可編程邏輯器件芯片做了簡單的介紹；第2章以MAX＋plus Il為平臺(tái)，詳細(xì)介紹了可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程；第3章詳細(xì)介紹了VHDL語言的程序結(jié)構(gòu)和常用的語句和語法；第4章詳細(xì)介紹了常用數(shù)字邏輯部件的VHDL描述方法；第5章通過幾個(gè)典型的實(shí)例，詳細(xì)介紹了數(shù)字電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。    本書可作為高等職業(yè)技術(shù)院校工科電子類、通信類、計(jì)算機(jī)類、自動(dòng)化類專業(yè)的教材，也可作為欲學(xué)EDA技術(shù)的科研人員的入門參考書。

作者簡介

　　唐俊英，男，邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系教授，主要從事應(yīng)用電子技術(shù)的教學(xué)與研究工作，從教15年，積累了豐富的教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)，編寫教材5部，包括《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》等，曾在省部級以上期刊發(fā)表論文20余篇，主持參加省級科研項(xiàng)目多項(xiàng)。

書籍目錄

第1章　概述　1.1　EDA技術(shù)    1.1.1　EDA技術(shù)概述    1.1.2　EDA技術(shù)的基本特征　1.2　可編程邏輯器件芯片    1.2.1　可編程邏輯器件的分類    1.2.2　可編程邏輯器件的主要特點(diǎn)    1.2.3　可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)    1.2.4　Altera公司的可編程邏輯器件    1.2.5　可編程邏輯器件的發(fā)展趨勢　習(xí)題第2章　可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)與開發(fā)　2.1　可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)流程    2.1.1　設(shè)計(jì)輸入    2.1.2　設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)    2.1.3　設(shè)計(jì)校驗(yàn)    2.1.4　編程下載　2.2　可編程邏輯器件的開發(fā)環(huán)境    2.2.1　常用的EDA工具軟件    2.2.2　MAX+plusIl軟件介紹　2.3　設(shè)計(jì)實(shí)例    2.3.1　基本設(shè)計(jì)步驟    2.3.2　設(shè)計(jì)流程歸納　習(xí)題第3章　硬件描述語言　3.1　硬件描述語言概述    3.1.1　VerilogHDL    3.1.2　VHDL    3.1.3　VerilogHDL與VHDL的比較  3.2　VHDL語言的程序結(jié)構(gòu)    3.2.1　一般結(jié)構(gòu)    3.2.2　實(shí)體    3.2.3　實(shí)體說明    3.2.4　結(jié)構(gòu)體    3.2.5　庫和程序包    3.2.6　VHDL常用的語句　3.3　VHDL語言的數(shù)據(jù)類型及運(yùn)算操作符    3.3.1　數(shù)據(jù)對象    3.3.2　數(shù)據(jù)類型    3.3.3　運(yùn)算操作符　3.4　MAX+plusIl中的VHDL代碼設(shè)計(jì)輸入　習(xí)題第4章　常用的數(shù)字電路設(shè)計(jì)　4.1　基本邏輯門　4.2　優(yōu)先編碼器　4.3　譯碼器    4.3.1　3線一8線譯碼器    4.3.2　二一十進(jìn)制BCD譯碼器    4.3.3　七段顯示譯碼器　4.4　數(shù)據(jù)分配器　4.5　比較器　4.6　加/減法器　4.7　乘法器　4.8　只讀存儲(chǔ)器　4.9　觸發(fā)器    4.9.1　D觸發(fā)器    4.9.2　JK觸發(fā)器    4.9.3　T觸發(fā)器　4.10　鎖存器　4.11　寄存器    4.11.1　數(shù)碼寄存器    4.11.2　移位寄存器　4.12　計(jì)數(shù)器    4.12.1　二進(jìn)制計(jì)數(shù)器    4.12.2　十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器    4.12.3　BCD碼六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器    4.12.4　模值可變計(jì)數(shù)器    4.12.5　扭環(huán)型計(jì)數(shù)器　4.13　有限狀態(tài)機(jī)    4.13.1　莫爾型狀態(tài)機(jī)    4.13.2　米利型狀態(tài)機(jī)　習(xí)題第5章　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例　5.1　多路彩燈控制器　5.2　數(shù)字頻率計(jì)　5.3　交通燈控制器　……附錄A　JTAG數(shù)據(jù)下載電纜電路附錄B　常用Altera公司可編程邏輯器件芯片引腳圖附錄C　VHDL語言常用的保留字參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　概述　　進(jìn)入20世紀(jì)以來，電子技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高和更新?lián)Q代的速度加快。特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了EDA技術(shù)，為電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了革命性的變化，并已滲透到電子系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域。　　……

編輯推薦

　　取材示范和重點(diǎn)院校的核心課程；體現(xiàn)高職教學(xué)改革的最新成果；采用項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的編寫理念；引領(lǐng)高職自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的新趨勢。

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