EDA技術(shù)與實(shí)踐

內(nèi)容概要

　　《eda技術(shù)與實(shí)踐》通過實(shí)例介紹vhdl硬件描述語(yǔ)言的基本知識(shí)和數(shù)字電路邏輯器件的設(shè)計(jì)方法，通過實(shí)踐項(xiàng)目介紹基于可編程邏輯器件的數(shù)字系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并給出詳細(xì)的硬件電路原理圖和fpga內(nèi)部電路的vhdl代碼描述。讀者通過本書的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，能夠初步掌握基于可編程邏輯器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及實(shí)用技術(shù)，提高實(shí)際工程應(yīng)用能力。
　　《eda技術(shù)與實(shí)踐》內(nèi)容分三大部分：第一部分為概述，簡(jiǎn)要介紹eda的基本知識(shí)、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)原理和數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)方法；第二部分通過實(shí)例介紹常用數(shù)字邏輯電路的vhdi。描述與vhdl的基本知識(shí)及編程方法；第三部分以實(shí)踐項(xiàng)目形式介紹fpga開發(fā)板的設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)工具的安裝與使用、常用輸入／輸出接口電路、典型數(shù)字系統(tǒng)電路與通信接口電路的硬件設(shè)計(jì)及fpga內(nèi)部電路vhdl代碼設(shè)計(jì)。
　　《eda技術(shù)與實(shí)踐》內(nèi)容講解通俗易懂、由淺人深、循序漸進(jìn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性與實(shí)踐性，是一本學(xué)習(xí)eda技術(shù)的入門圖書，既可作為高職高專、本科院校電子信息類專業(yè)的教材，也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的自學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章概述
1.1eda技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1.1eda技術(shù)的主要內(nèi)容
1.1.2eda技術(shù)的發(fā)展和展望
1.1.3eda技術(shù)的設(shè)計(jì)流程
1.1.4硬件描述語(yǔ)言
1.1.5軟件開發(fā)工具及硬件開發(fā)平臺(tái)
1.2可編程邏輯器件
1.2.1可編程邏輯器件簡(jiǎn)介
1.2.2可編程器件的發(fā)展
1.2.3可編程器件的分類
1.2.4簡(jiǎn)單pld基本結(jié)構(gòu)原理
1.2.5cpld的基本結(jié)構(gòu)原理
1.2.6fpga的基本結(jié)構(gòu)原理
1.2.7cpld和fpga的比較
1.3數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
1.3.1數(shù)字系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.3.2數(shù)字系統(tǒng)的基本組成
1.3.3數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式
1.3.4數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
1.3.5數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
1.3.6數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟
小結(jié)
習(xí)題
第2章基本邏輯電路的vhdl描述
2.1門電路的vhdl描述
2.1.1門電路的描述
2.1.2vhdl的基本結(jié)構(gòu)
2.1.3vhdl的基本語(yǔ)言要素
2.1.4信號(hào)賦值語(yǔ)句
2.2數(shù)據(jù)選擇器的vhdl描述
2.2.1數(shù)據(jù)選擇器描述
2.2.2process語(yǔ)句
2.2.3case語(yǔ)句
2.3譯碼器的vhdl描述
2.3.1譯碼器描述
2.3.21f語(yǔ)句
2.4編碼器的vhdl描述
2.4.1編碼器描述
2.4.2whenelse語(yǔ)句
2.5d觸發(fā)器的vhdl描述
2.5.1基本d觸發(fā)器描述
2.5.2vhdl中的時(shí)序描述
2.5.3具有同步或異步控制端的d觸發(fā)器描述
2.6計(jì)數(shù)器的vhdl描述
2.6.1計(jì)數(shù)器的描述
2.6.2vhdl中的整數(shù)類型
2.6.3vhdi.中的數(shù)據(jù)對(duì)象
2.7移位寄存器的vhdl描述
2.7.1并行輸入、串行輸出的移位寄存器
2.7.2串行輸入、并行輸出的移位寄存器
2.7.3loop語(yǔ)句
2.8加法器的vhdi.設(shè)計(jì)
2.8.1加法器的描述
2.8.2withselect語(yǔ)句
2.8.3元件例化語(yǔ)句
2.8.4生成語(yǔ)句
小結(jié)
習(xí)題
第3章數(shù)字電路的vhdl設(shè)計(jì)進(jìn)級(jí)
3.1三態(tài)門及雙向電路設(shè)計(jì)
3.1.1三態(tài)門的描述
3.1.2雙向電路描述
3.2分頻器電路設(shè)計(jì)
3.2.1偶數(shù)分頻
3.2.2奇數(shù)分頻
3.2.32”分頻器
3.2.4半整數(shù)分頻器
3.2.5數(shù)控分頻器
3.3存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì)
3.3.1ram的設(shè)計(jì)
3.3.2fifo設(shè)計(jì)
3.3.3lifo設(shè)計(jì)
3.4狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)
3.4.1數(shù)據(jù)類型定義語(yǔ)句
3.4.2狀態(tài)機(jī)的結(jié)構(gòu)
3.4.3moore狀態(tài)機(jī)的描述
3.4.4mealy狀態(tài)機(jī)的描述
3.5序列信號(hào)產(chǎn)生與檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
3.5.1序列信號(hào)檢測(cè)器的設(shè)計(jì)
3.5.2m序列信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)
3.6運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)
3.6.1移位相加的8位乘法器設(shè)計(jì)
3.6.2循環(huán)冗余校驗(yàn)電路設(shè)計(jì)
小結(jié)
習(xí)題
4章fpga實(shí)踐基礎(chǔ)
4.1fpga實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)
4.1.l任務(wù)要求
4.1.2fpga開發(fā)板設(shè)計(jì)說明
4.1.3fpga開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)制作步驟
4.2quartus ii的安裝
4.2.1任務(wù)要求
4.2.2quartus ii軟件簡(jiǎn)介
4.2.3quartus ii軟件安裝步驟
4.2.4下載電纜線安裝
4.3quartus ii原理圖輸入設(shè)計(jì)
4.3.1任務(wù)要求
4.3.2quartus ii軟件使用說明
4.3.3半加器電路設(shè)計(jì)與調(diào)試步驟
4.3.4拓展練習(xí)
4.4流水燈控制電路設(shè)計(jì)
4.4.1任務(wù)要求
4.4.28位led硬件電路
4.4.3流水燈控制電路設(shè)計(jì)分析
4.4.5流水燈控制電路的調(diào)試
4.4.6拓展練習(xí)
4.58位七段譯碼掃描顯示電路設(shè)計(jì)
4.5.1任務(wù)要求
4.5.28位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示硬件電路
4.5.38位動(dòng)態(tài)掃描顯示控制電路設(shè)計(jì)分析
4.5.48位動(dòng)態(tài)掃描顯示控制電路vhdl設(shè)計(jì)
4.5.58位動(dòng)態(tài)掃描顯示控制電路的調(diào)試
4.5.6拓展練習(xí)
4.6矩陣鍵盤控制接口電路設(shè)計(jì)
4.6.1任務(wù)要求
4.6.24×4矩陣鍵盤硬件電路
4.6.3矩陣鍵盤控制電路設(shè)計(jì)分析
4.6.4矩陣鍵盤控制電路vhdl設(shè)計(jì)
4.6.5矩陣鍵盤控制電路的調(diào)試
4.6.6拓展練習(xí)
4.7液晶顯示屏控制接口電路設(shè)計(jì)
4.7.1任務(wù)要求
4.7.2液晶顯示屏硬件接口電路
4.7.3液晶屏顯示控制電路設(shè)計(jì)分析
4.7.4液晶屏顯示控制電路vhdl設(shè)計(jì)
4.7.5液晶屏顯示控制電路的調(diào)試
4.7.6拓展練習(xí)
4.816×16點(diǎn)陣led顯示接口電路設(shè)計(jì)
4.8.1任務(wù)要求
4.8.216×16點(diǎn)陣led硬件電路
4.8.316×16點(diǎn)陣led控制電路設(shè)計(jì)分析
4.8.416×16點(diǎn)陣led控制電路vhdl設(shè)計(jì)
4.8.516×16點(diǎn)陣led控制電路的調(diào)試
4.8.6拓展練習(xí)
小結(jié)
第5章fpga實(shí)踐進(jìn)級(jí)
5.1十字路口交通燈控制電路設(shè)計(jì)
5.1.1任務(wù)要求
5.1.2交通燈控制器設(shè)計(jì)分析
5.1.3交通燈控制電路vhdl設(shè)計(jì)
5.1.4拓展練習(xí)
5.2.1任務(wù)要求
5.2.2樂曲演奏電路設(shè)計(jì)分析
5.2.3樂曲演奏控制電路vhdl設(shè)計(jì)
5.2.4拓展練習(xí)
5.3搶答器電路設(shè)計(jì)
5.3.1任務(wù)要求
5.3.2搶答器控制電路設(shè)計(jì)分析
5.3.3搶答器控制電路vhdl設(shè)計(jì)
5.3.4拓展練習(xí)
5.4電子密碼鎖設(shè)計(jì)
5.4.1任務(wù)要求
5.4.2電子密碼鎖設(shè)計(jì)分析
5.4.3電子密碼鎖vhdl設(shè)計(jì)
5.4.4拓展練習(xí)
5.5數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)
5.5.1任務(wù)要求
5.5.2數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)分析
5.5.3數(shù)字鐘電路vhdl設(shè)計(jì)
5.5.4拓展練習(xí)
5.6數(shù)字電壓表電路設(shè)計(jì)
5.6.1任務(wù)要求
5.6.2數(shù)字電壓表電路設(shè)計(jì)分析
5.6.3數(shù)字電壓表控制電路vhdl設(shè)計(jì)
5.6.4拓展練習(xí)
5.7信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì)
5.7.1任務(wù)要求
5.7.2信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì)分析
5.7.3信號(hào)發(fā)生電路vhdl設(shè)計(jì)
5.7.4拓展練習(xí)
5.8步進(jìn)電動(dòng)機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)
5.8.1任務(wù)要求
5.8.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)細(xì)分控制電路設(shè)計(jì)分析
5.8.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)細(xì)分控制電路vhdl設(shè)計(jì)
5.8.4拓展練習(xí)
5.9直流電動(dòng)機(jī)pwm控制電路設(shè)計(jì)
5.9.1任務(wù)要求
5.9.2直流電動(dòng)機(jī)pwm控制電路設(shè)計(jì)分析
5.9.3直流電動(dòng)機(jī)pwm控制電路vhdl設(shè)計(jì)
5.10uart通信接口電路設(shè)計(jì)
5.10.1任務(wù)要求
5.10.2uart通信接口電路設(shè)計(jì)分析
5.10.3uart通信接口電路vhdl設(shè)計(jì)
5.10.4拓展練習(xí)
5.11i2c總線接口電路設(shè)計(jì)
5.11.1任務(wù)要求
5.11.2i2c總線接口電路設(shè)計(jì)分析
5.11.3i2c總線接口電路vhdl設(shè)計(jì)
5.11.4拓展練習(xí)
小結(jié)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：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?？删幊踢壿嬈骷?jiǎn)稱PLD（Programmable Logic Device），是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型邏輯器件，也是一種半定制的集成電路。利用可編程邏輯器件構(gòu)成的電路，其設(shè)計(jì)和測(cè)試均可在計(jì)算機(jī)上完成。設(shè)計(jì)人員可利用設(shè)計(jì)軟件，通過傳統(tǒng)的原理圖輸人法或硬件描述語(yǔ)言自由地設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。通過軟件仿真可以事先驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，設(shè)計(jì)成功的電路可方便地下載到PLD，從而實(shí)現(xiàn)用戶所定義的某種特定的邏輯功能。同時(shí)在完成：PCB板的設(shè)計(jì)后，還可利用可編程器件的在線修改功能，隨時(shí)修改設(shè)計(jì)而不必改動(dòng)外圍硬件電路，使硬件也能像軟件一樣實(shí)現(xiàn)升級(jí)。可編程邏輯器件具有集成度高、速度快、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，其產(chǎn)品靈活性好，維護(hù)、更新方便。使用可編程邏輯器件可大大減小設(shè)計(jì)面積，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，縮短研制周期，簡(jiǎn)化硬件系統(tǒng)，降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性。一個(gè)可編程邏輯器件可完成本來由很多分立邏輯器件和存儲(chǔ)芯片完成的功能，上至高性能的CPU，下至簡(jiǎn)單的74系列邏輯電路，都可以完全由用戶自定義去實(shí)現(xiàn)。

編輯推薦

《EDA技術(shù)與實(shí)踐》從數(shù)字邏輯電路基本器件的設(shè)計(jì)入手，學(xué)習(xí)VHDL基本語(yǔ)法與描述方法，將VHDL語(yǔ)句語(yǔ)法的學(xué)習(xí)分解到各個(gè)單元電路中，簡(jiǎn)化了煩瑣的語(yǔ)法分析，便于讀者迅速入門，并通過典型功能模塊的設(shè)計(jì)實(shí)例，讓讀者進(jìn)一步掌握VHDL的設(shè)計(jì)方法與編程技巧。從一種典型的FPGA器件硬件系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)制作入手，讓讀者自己動(dòng)手搭建一個(gè)FPGA實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)，再通過幾個(gè)典型的輸入／輸出單元接口電路的設(shè)計(jì)、仿真與下載調(diào)試，將硬件電路設(shè)計(jì)、VHDL描述、軟件工具使用及編程測(cè)試等內(nèi)容融為一體，從而使讀者迅速掌握基于可編程邏輯器件的軟硬件電路設(shè)計(jì)開發(fā)方法與基本設(shè)計(jì)制作流程。通過多個(gè)典型系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)分析，讓讀者進(jìn)一步掌握利用CPLD／FPGA器件設(shè)計(jì)制作電子系統(tǒng)電路的實(shí)用開發(fā)技術(shù)。

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