EDA原理及應(yīng)用實驗教程

前言

本書是配合《EDA原理及應(yīng)用》（何賓編著，清華大學(xué)出版社，2009.6）而專門編寫的實驗指導(dǎo)用書。 "EDA原理及應(yīng)用”是一門實踐性很強的課程，讀者不但要掌握電子設(shè)計自動化的相關(guān)理論知識，更重要的是掌握使用EDA工具進行復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的技巧和方法。編者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗和實驗課程的教學(xué)條件，選用了18個典型案例作為實驗課的教學(xué)素材，通過應(yīng)用于計算機、通信、信號處理、控制等相關(guān)領(lǐng)域，使讀者在閱讀完本書并上機完成實驗的基礎(chǔ)上，比較全面地掌握使用EDA設(shè)計技術(shù)設(shè)計混合系統(tǒng)的方法和初步技巧，為今后從事相關(guān)領(lǐng)域的EDA設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。本實驗教程的所有實驗都是在Xilinx公司的ISE 9.2軟件平臺上完成的，硬件采用的是Xilinx公司的芯片及相關(guān)實驗平臺。讀者通過實驗可以全面掌握與使用Xilinx公司軟件和硬件平臺進行混合系統(tǒng)設(shè)計的方法和技巧。這些實驗從難度上分為驗證性、設(shè)計性和綜合性三種類型。主要是讓讀者分層次使用與掌握EDA設(shè)計技術(shù)。本書的實驗從內(nèi)容上主要分為軟件仿真和硬件平臺實現(xiàn)兩種類型。軟件仿真實驗主要是讓讀者掌握ISE軟件的設(shè)計流程和設(shè)計方法，硬件平臺實現(xiàn)主要是讓讀者掌握調(diào)試硬件系統(tǒng)的方法和技巧。根據(jù)編者進行實驗課教學(xué)的經(jīng)驗，每個實驗教學(xué)大約需要3個課時。教師在講授該課程的實驗部分時，根據(jù)課時要求，可從該書中選擇其中的若干實驗作為實驗教學(xué)的素材。為了便于讀者自學(xué)，光盤提供了全部的實驗程序代碼。作者在編寫本書時參考了大量相關(guān)的設(shè)計書籍和技術(shù)文章，在這里向這些資料的作者表示衷心的感謝。作者的學(xué)生李寶敏和朱紅林完成了實驗教程部分代碼的編寫、仿真以及在硬件平臺上的驗證工作。感謝Xilinx大學(xué)計劃為本試驗教程的編寫提供的軟件和硬件支持，同時也感謝清華大學(xué)出版社的領(lǐng)導(dǎo)和編輯，由于他們的努力工作，才使該書能很快地和讀者見面。由于作者的能力有限，書中難免有疏漏之處，懇請讀者批評指正，不吝賜教。

內(nèi)容概要

本書是為“EDA原理及應(yīng)用”課程而專門編寫的實驗教學(xué)用書。書中選用了18個典型案例作為實驗課的教學(xué)素材，通過應(yīng)用于計算機、通信、信號處理、控制等相關(guān)領(lǐng)域，使學(xué)習者比較全面地掌握使用EDA設(shè)計技術(shù)設(shè)計混合系統(tǒng)的方法和初步技巧，為今后從事相關(guān)領(lǐng)域的EDA設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。這些實驗從難度上分為驗證性、設(shè)計性和綜合性三種類型，可以幫助學(xué)習者分層次使用和掌握EDA設(shè)計技術(shù)。實驗從內(nèi)容上又可分為軟件仿真和硬件平臺實現(xiàn)兩種類型。軟件仿真實驗的主要目的是讓學(xué)習者掌握ISE軟件的設(shè)計流程和設(shè)計方法，硬件平臺實驗主要是為了幫助學(xué)習者掌握調(diào)試硬件系統(tǒng)的方法和技巧。為了便于教學(xué)和自學(xué)，配書光盤中提供了全部實驗程序代碼。    本書可供高校電子電氣信息類各專業(yè)“EDA原理及應(yīng)用”課程實驗部分的教材或教學(xué)參考用書，也可以作為Xilinx相關(guān)培訓(xùn)的實驗用書，還可以供電子設(shè)計領(lǐng)域人員自學(xué)及參考。

書籍目錄

第一部分 實驗平臺介紹  第1章 實驗軟件平臺介紹    1.1 Xilinx的ISE軟件介紹    1.2 Mentor的ModelSim軟件介紹  第2章 實驗硬件平臺介紹    2.1 硬件平臺介紹    2.2 硬件平臺外設(shè)子模塊第二部分 實驗  實驗1 二進制碼變換單元設(shè)計    1.1 預(yù)習內(nèi)容    1.2 實驗?zāi)康?   1.3 實驗環(huán)境    1.4 實驗原理    1.5 實驗步驟    1.6 實驗報告    1.7 附錄      1.7.1 設(shè)計代碼      1.7.2 仿真結(jié)果  實驗2 計數(shù)器單元設(shè)計    2.1 預(yù)習內(nèi)容    2.2 實驗?zāi)康?   2.3 實驗環(huán)境    2.4 實驗原理    2.5 實驗步驟    2.6 實驗報告    2.7 附錄      2.7.1 VHDL的源代碼      2.7.2 仿真結(jié)果  實驗3 基于IP核的乘法器設(shè)計    3.1 預(yù)習內(nèi)容    3.2 實驗?zāi)康?   3.3 實驗環(huán)境    3.4 實驗原理    3.5 實驗步驟    3.6 實驗報告    3.7 附錄      3.7.1 VHDL源代碼       3.7.2 仿真結(jié)果  實驗4 基于移位相加運算的乘法器設(shè)計    4.1 預(yù)習內(nèi)容    4.2 實驗?zāi)康?   4.3 實驗環(huán)境    4.4 實驗原理    4.5 實驗步驟    4.6 實驗報告    4.7 附錄      4.7.1 VHDL源代碼      4.7.2 仿真結(jié)果  實驗5 基于移位相減運算的除法器設(shè)計    5.1 預(yù)習內(nèi)容    5.2 實驗?zāi)康?   5.3 實驗環(huán)境    5.4 實驗原理    5.5 實驗步驟    5.6 實驗報告    5.7 附錄      5.7.1 VHDL源代碼      5.7.2 仿真結(jié)果  實驗6 偽隨機二進制序列發(fā)生器設(shè)計  實驗7 序列產(chǎn)生和序列檢測器設(shè)計  實驗8 有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器設(shè)計  實驗9 數(shù)字時鐘管理模塊(DCM)設(shè)計  實驗10 異步先進先出隊列(FIFO)設(shè)計  實驗11 電子秒表設(shè)計  實驗12 數(shù)字時鐘的設(shè)計  實驗13 串行A/?D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用設(shè)計  實驗14 數(shù)字電壓表的設(shè)計  實驗15 函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計  實驗16 直接數(shù)字頻率合成器（DDS）設(shè)計  實驗17 液晶顯示模塊應(yīng)用設(shè)計  實驗18 VGA顯示接口設(shè)計  參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：實驗12 數(shù)字時鐘的設(shè)計12.1 預(yù)習內(nèi)容（1）熟悉基于ISE軟件的VHDL語言設(shè)計流程。（2）復(fù)習數(shù)字電路中多位共陰極掃描顯示數(shù)碼管的驅(qū)動及編碼方法。（3）熟悉計數(shù)器的設(shè)計原理和方法。（4）熟悉VHDL語言中的層次化設(shè)計方法。12.2 實驗?zāi)康模?）使用VHDL語言和層次化的設(shè)計方法設(shè)計一個數(shù)字鐘具有時、分、秒計數(shù)顯示功能，以24小時循環(huán)計時。該數(shù)字鐘具有歸零、調(diào)節(jié)小時、分鐘功能。（2）下載設(shè)計到FPGA芯片內(nèi)，并在7段數(shù)碼管上進行顯示驗證。（3）學(xué)習調(diào)試FPGA及相關(guān)硬件的手段和方法。12.3 賓驗環(huán)境（1）PC機一臺。（2）Xilinx的ISE9.2 軟件一套。（3）主芯片為Xilinx公司Spartan3系列的XC3S400PQ208—4的EDA實驗箱。12.4 實驗原理12.4.1 設(shè)計結(jié)構(gòu)圖12.1 為該設(shè)計的原理結(jié)構(gòu)圖。

編輯推薦

《EDA原理及應(yīng)用實驗教程》是何賓編著的，由清華大學(xué)出版社出版。

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