EDA技術實驗教程

前言

　　為貫徹落實教育部《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》和《教育部關于以就業(yè)為導向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強教材建設，確保教材質量，中國電力教育協(xié)會組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強調適應不同層次、不同類型院校，滿足學科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅持專業(yè)基礎課教材與教學急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結合。本書為新編教材。　　本書是為高等院校電子信息、通信工程、自動化、電氣控制、計算機應用技術類專業(yè)編寫的EDA實驗教材，以Altera公司的可編程邏輯器件FPGA和Quaxtus II軟件為基礎，通過大量的實例說明設計方法和設計技巧，敘述詳盡清晰，圖文并茂，工程性好，實踐性強，便于學生自學，有利于培養(yǎng)其綜合分析、開發(fā)創(chuàng)新和工程設計能力。本書可作為本科生和研究生教材，也可作為參加全國大學生電子設計競賽的培訓教材，以及從事電子電路系統(tǒng)設計的工程技術人員的參考書?！　”緯卜?章。第1章EDA技術實驗平臺，介紹了GW48教學實驗系統(tǒng)原理與使用方法、實驗電路結構圖說明、Altera Quartus II軟件設計流程及可編程邏輯器件的結構；第2章通過兩個設計實例介紹了基本的設計流程，引腳設置和下載，嵌入式邏輯分析儀使用方法，以及原理圖輸入設計方法；第3章介紹了與門電路、數(shù)據選擇器、編碼器、比較器、加法器、譯碼器、奇偶校驗電路7個典型的組合邏輯電路程序設計方法及實驗；第4章介紹了RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、4位寄存器、移位寄存器、異步計數(shù)器、同步計數(shù)器、可逆計數(shù)器、分頻器、序列檢測器11個典型的時序邏輯電路程序設計方法及實驗仿真；第5章介紹了4人搶答器、電子時鐘、電子琴、電子密碼鎖、出租車自動計價器、交通燈控制器、汽車尾燈控制器、電梯控制器、自動售貨機控制系統(tǒng)、采用測頻法的數(shù)字頻率計、移位相加硬件乘法器、　正弦信號發(fā)生器、嵌入式鎖相環(huán)PLL 13個數(shù)字系統(tǒng)程序設計與仿真實驗；第6章介紹了直接數(shù)字式頻率合成器（DDS）、FPGA步進電機細分驅動控制、等精度數(shù)字頻率／相位測試儀、基于DDS的數(shù)字移相信號發(fā)生器、等精度數(shù)字頻率／相位測試儀等7個與全國大學生電子設計競賽賽題有關電路的程序設計與仿真實驗；第7章介紹了：K8051單片機軟核基本功能和結構，K8051單片機軟核實用系統(tǒng)構建和軟件測試，基于8051／89C51的等精度頻率計與液晶顯示設計與仿真實驗，基于8051／89C51的等精度頻率計與數(shù)碼管顯示設計與仿真實驗；第8章介紹了模擬EDA實驗及其設計軟件使用向導，ispPACl0和ispPAC80芯片，基于ispPACl0的直流增益為9的放大器設計，基于ispPAC80的5階精密低通濾波器設計?！　”緯攸c：所設計的實驗項目有驗證型的實驗、綜合設計型的實驗以及與全國大學生電子設計競賽賽題有關的實驗項目，每個實驗按照實驗目的、實驗原理、實驗內容、實驗預習與思考、計算機仿真、實驗總結順序進行介紹，內容詳細完整，將實際工程實驗和計算機虛擬實驗有機地結合在一起。

內容概要

全書共分8章，主要介紹了EDA技術實驗平臺，基于Quartus Ⅱ的設計輸入方法、功能仿真、綜合、實現(xiàn)、編譯與編程，組合邏輯電路、時序邏輯電路、高速數(shù)字系統(tǒng)、全國大學生電子設計競賽賽題的程序設計與仿真實驗，8051／89C5l cPU核及片上系統(tǒng)設計，模擬EDA實驗。本書內容豐富，敘述詳盡清晰，圖文并茂，通過大量的實驗實例說明設計中的一些問題，工程性好，實踐性強，便于讀者自學。    本書是為高等院校電氣信息類專業(yè)編著的EDA實驗教材，適合本科生和研究生使用，也可作為參加全國大學生電子設計競賽的培訓教材，以及從事電子電路系統(tǒng)設計的工程技術人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章  EDA技術實驗平臺  1.1  GW48教學實驗系統(tǒng)原理與使用介紹  1.2  實驗電路結構圖說明  1.3  Altera Quartus Ⅱ簡介  1.4  Cyclone FPGA簡介第2章  Quartus Ⅱ應用向導  2.1  基本設計流程  2.2  引腳設置和下載  2.3  嵌入式邏輯分析儀使用方法  2.4  原理圖輸入設計方法第3章  組合邏輯電路程序設計與仿真實驗  3.1  二輸入與門電路程序設計與仿真實驗  3.2  四選一數(shù)據選擇器程序設計與仿真實驗  3.3  8-3編碼器程序設計與仿真實驗  3.4  多位數(shù)比較器程序設計與仿真實驗  3.5  4位二進制加法器程序設計與仿真實驗  3.6  8位奇偶校驗電路程序設計與仿真實驗  3.7  3-8譯碼器程序設計與仿真實驗第4章  時序邏輯電路程序設計與仿真實驗  4.1  RS觸發(fā)器程序設計與仿真實驗  4.2  T觸發(fā)器程序設計與仿真實驗  4.3  JK觸發(fā)器程序設計與仿真實驗  4.4  D觸發(fā)器程序設計與仿真實驗  4.5  寄存器程序設計與仿真實驗  4.6  移位寄存器程序設計與仿真實驗  4.7  異步二進制加法計數(shù)器程序設計與仿真實驗  4.8  同步計數(shù)器程序設計與仿真實驗  4.9  可逆計數(shù)器程序設計與仿真實驗  4.10  分頻器程序設計與仿真實驗  4.11  用狀態(tài)機實現(xiàn)序列檢測器的程序設計與仿真第5章  數(shù)字系統(tǒng)程序設計與仿真實驗  5.1  四人搶答器程序設計與仿真實驗  5.2  電子時鐘程序設計與仿真實驗  5.3  電子琴程序設計與仿真實驗  5.4  電子密碼鎖程序設計與仿真實驗  5.5  出租車計價器程序設計與仿真  5.6  交通燈控制器程序設計與仿真實驗  5.7  汽車尾燈控制器程序設計與仿真實驗  5.8  電梯控制器程序設計與仿真實驗  5.9  自動售貨機控制系統(tǒng)程序設計與仿真實驗  5.10  采用測頻法的數(shù)字頻率計程序設計與仿真實驗  5.11  移位相加硬件乘法器程序設計與仿真實驗  5.12  正弦信號發(fā)生器程序設計與仿真實驗  5.13  嵌入式鎖相環(huán)PLL應用實驗第6章  全國大學生電子設計競賽賽題設計與仿真實驗  6.1  直接數(shù)字式頻率合成器（DDS）程序設計與仿真實驗  6.2  FPGA步進電機細分驅動控制程序設計與仿真  6.3  FPGA直流電機PWM控制程序設計與仿真  6.4  基于DDS的數(shù)字移相信號發(fā)生器程序設計與仿真  6.5  等精度數(shù)字頻率/相位測試儀程序設計與仿真  6.6  采用超高速A/D存儲示波器程序設計與仿真  6.7  信號采集與頻譜分析電路程序設計與仿真第7章  8051/89C51 CPU核及片上系統(tǒng)設計實驗  7.1  8051單片機IP軟核應用系統(tǒng)構建  7.2  8051/89C51單片機核等精度頻率計與數(shù)碼管顯示實驗  7.3  8051/89C51單片機核等精度頻率計與液晶顯示實驗第8章  模擬EDA實驗  8.1  模擬EDA實驗及其設計軟件使用向導（PAC_Designer使用）  8.2  ispPAC芯片簡介  8.3  基于ispPAC的模擬EDA實驗附錄A  實驗電路結構圖附錄B  GW48CK/PK2/PK3/PK4系統(tǒng)萬能接插口與結構圖信號、芯片引腳對照表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第2章　Quartus Ⅱ應用向導　　Quartus Ⅱ是Altera公司的綜合性PLD開發(fā)軟件，支持原理圖、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多種設計輸入形式，內嵌自有的綜合器以及仿真器，可以完成從設計輸入到硬件配置的完整PLD設計流程?！　uartus Ⅱ可以在Windows XP、Linux以及UNIX上使用，除了可以使用Tcl腳本完成設計流程外，提供了完善的用戶圖形界面設計方式；具有運行速度快，界面統(tǒng)一，功能集中，易學易用等特點?！　uartus Ⅱ支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模塊庫，使用戶可以充分利用成熟的模塊，簡化了設計的復雜性，加快了設計速度。對第三方EDA工具的良好支持也使用戶可以在設計流程的各個階段使用熟悉的第三方EDA工具。　　此外，QuartusⅡ通過和DSPBuilder工具與Matlab/Simulink相結合，可以方便地實現(xiàn)各種DSP應用系統(tǒng)；支持Altera的片上可編程系統(tǒng)（SOPC）開發(fā)，集系統(tǒng)級設計、嵌入式軟件開發(fā)、可編程邏輯設計于一體，是一種綜合性的開發(fā)平臺。　　……

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　　《EDA技術實驗教程》是為高等院校電子信息、通信工程、自動化、電氣控制、計算機應用技術類專業(yè)編寫的EDA實驗教材，以Altera公司的可編程邏輯器件FPGA和Quartus Ⅱ軟件為基礎，通過大量的實例說明設計方法和設計技巧，敘述詳盡清晰，圖文并茂，工程性好，實踐性強，便于學生自學，有利于培養(yǎng)其綜合分析、開發(fā)創(chuàng)新和工程設計能力?！?EDA技術實驗教程》可作為本科生和研究生教材，也可作為參加全國大學生電子設計競賽的培訓教材，以及從事電子電路系統(tǒng)設計的工程技術人員的參考書。

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