EDA技術實用教程
出版時間：2010-1 出版社：湘潭大學出版社 作者：陳炳權，曾慶輝 編 頁數：393
前言
隨著專用集成電路（ASIC）的規(guī)模不斷擴大，EDA技術日臻完善，信息電子類的高新技術項目開發(fā)更加依賴于EDA技術，EDA技術在電子信息、通信、自動控制及計算機應用等領域的重要性已日益突出，該技術使產品的開發(fā)周期大大縮短、性價比大幅提高。各類可編程邏輯器件（目前被廣泛采用的CPLD／FPGA器件）應運而生，為電子系統(tǒng)的設計帶來極大的靈活性，從而將復雜的硬件設計過程轉化為在特定的軟件平臺上通過軟件設計來完成，不僅能完成邏輯綜合，而且能進行優(yōu)化、仿真和測試。這一切極大地改變了傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)設計方法與設計過程，更重要的是改變了設計觀念?！ ”緯捎布?、軟件和應用三篇組成。硬件篇結合世界上主流公司Altera公司、Xmnx公司、Lattice公司的PLD產品，介紹可編程器件的基本概念、基本原理和結構。軟件篇按Altera公司Max+plusⅡ和QuartusⅡ的主要功能，對操作編程方法及其使用由淺入深地講解。本書的重點是應用篇，運用前面介紹的軟硬件基本知識來剖析各類數字系統(tǒng)的設計與實現方法。EDA技術的硬件資源篇由第1章和第4章組成。EDA技術的軟件操作篇由第3章組成，重點介紹了FPGA／CPLD的開發(fā)流程及工具中各功能模塊的功能，使讀者更容易學習工具的使用。開發(fā)操作環(huán)境主要介紹Altera公司QuartusⅡ和Max+plusⅡ的主要功能，對操作編程方法及其應用由淺人深地講解。第2章和第5章詳細介紹了國際標準化硬件描述語言——VHDL及其應用實例。第6章闡述了實驗開發(fā)系統(tǒng)，第7，8章是實驗與開發(fā)實例，第9章給出了10個經典的基于VHDL語言的課程設計實例，旨在運用所學的VHDL語言和EDA工具軟件在實驗開發(fā)系統(tǒng)中進行實例開發(fā)、仿真并加以硬件測試?！ ”緯哂腥缦?個特點：（1）注重實踐與實用。在各章中都安排了適量習題，實驗章節(jié)都安排了針對性較強的實驗，除給出了詳細的實驗目的、實驗原理、實驗思考題和實驗報告要求外，還提供了詳細的并被驗證了的設計程序和實驗方法，學生只需將提供的設計程序輸入計算機，并按要求進行編譯仿真，在實驗系統(tǒng)上實現即可。（2）注重教學規(guī)律。根據電子類專業(yè)的特點，放棄流行的計算機語言的教學模式，打破目前VHDL教材通用的編排形式，以電子線路設計為基點，從實例的介紹中引出VHDL語句語法內容。
內容概要
《EDA技術實用教程》由硬件、軟件和應用三篇組成。硬件篇結合世界上主流公司Altera公司、Xmnx公司、Lattice公司的PLD產品，介紹可編程器件的基本概念、基本原理和結構。軟件篇按Altera公司Max+plusⅡ和QuartusⅡ的主要功能，對操作編程方法及其使用由淺入深地講解。《EDA技術實用教程》的重點是應用篇，運用前面介紹的軟硬件基本知識來剖析各類數字系統(tǒng)的設計與實現方法。EDA技術的硬件資源篇由第1章和第4章組成。EDA技術的軟件操作篇由第3章組成，重點介紹了FPGA／CPLD的開發(fā)流程及工具中各功能模塊的功能，使讀者更容易學習工具的使用。開發(fā)操作環(huán)境主要介紹Altera公司QuartusⅡ和Max+plusⅡ的主要功能，對操作編程方法及其應用由淺人深地講解。第2章和第5章詳細介紹了國際標準化硬件描述語言——VHDL及其應用實例。第6章闡述了實驗開發(fā)系統(tǒng)，第7，8章是實驗與開發(fā)實例，第9章給出了10個經典的基于VHDL語言的課程設計實例，旨在運用所學的VHDL語言和EDA工具軟件在實驗開發(fā)系統(tǒng)中進行實例開發(fā)、仿真并加以硬件測試。 《EDA技術實用教程》具有如下3個特點：（1）注重實踐與實用。在各章中都安排了適量習題，實驗章節(jié)都安排了針對性較強的實驗，除給出了詳細的實驗目的、實驗原理、實驗思考題和實驗報告要求外，還提供了詳細的并被驗證了的設計程序和實驗方法，學生只需將提供的設計程序輸入計算機，并按要求進行編譯仿真，在實驗系統(tǒng)上實現即可。（2）注重教學規(guī)律。根據電子類專業(yè)的特點，放棄流行的計算機語言的教學模式，打破目前VHDL教材通用的編排形式，以電子線路設計為基點，從實例的介紹中引出VHDL語句語法內容。
書籍目錄
第1章 緒論1.1 EDA技術的概念及范疇1.2 EDA技術的發(fā)展史1.3 EDA設計流程1.4 EDA技術的主要內容及主要的EDA廠商1.5 常用的EDA工具1.6 EDA技術的發(fā)展趨勢1.7 EDA技術的應用第2章 VHDL硬件描述語言2.1 VHDL概述2.2 VHDL程序基本結構2.3 VHDL語言要素2.4 VHDL順序語句2.5 VHDL并行語句第3章 EDA工具軟件的使用及設計流程3.1 QuartusⅡ的使用及設計流程3.2 QuartusⅡ設計正弦信號發(fā)生器3.3 Max+plusⅡ使用及設計流程第4章 CPLD／FPGA結構及應用4.1 PLD概述4.2 PLD結構及特點4.3 FPGA結構、原理及其產品4.4 CPLD結構、原理及其產品4.5 在系統(tǒng)可編程（ISP）邏輯器件4.6 FPGA／CPLD在電子產品開發(fā)中的應用選擇4.7 FPGA／CPLD器件的標識含義4.8 FPGA／CPLD主要生產商第5章 基本電路的VHDL實現5.1 基本邏輯電路的VHDL設計5.2 存儲器的VHDL設計5.3 狀態(tài)機的VHDL設計5.4 VHDL描述風格第6章 EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)6.1 GW48型EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)原理與使用6.2 GW48實驗電路結構圖6.3 GW48系統(tǒng)結構圖信號名與芯片引腳對照表6.4 Gw48型EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)使用示例第7章 EDA技術實驗7.1 1位全加器原理圖輸入設計7.2 1位全加器VHDL文本輸入設計7.3 有時鐘使能的兩位十進制計數器VHDL文本輸入設計7.4 含異步清0和同步時鐘使能的4位加法計數器VHDL文本輸入設計7.5 4位十進制頻率計VHDL文本輸入設計7.6 硬件電子琴電路VHDL文本輸入設計7.7 數字秒表VHDL文本輸入設計7.8 交通燈信號控制器VHDL文本輸入設計第8章 經典實例開發(fā)舉例8.1 系統(tǒng)設計方法8.2 最小系統(tǒng)整體結構8.3 硬件連接及原理8.4 系統(tǒng)軟件設計第9章 基于VHDL課程設計實例9.1 多路彩燈控制器的設計9.2 數字式競賽搶答器9.3 電梯控制器9.4 出租車計費器9.5 微波爐控制器9.6 FIR濾波器9.7 I2C總線控制器9.8 直接數字頻率合成器9.9 自動售貨機9.10 多功能調制解調器參考文獻
章節(jié)摘錄
第1章 緒論 EDA是Electronic Design Automation（電子設計自動化）的縮寫。EDA技術是以微電子技術為物理層面，現代電子設計技術為靈魂，計算機軟件技術為手段，最終形成集成電子系統(tǒng)或專用集成電路ASIC（Application Specific Integrated Circuit）為目的的一門新興技術，它是在電子CAD（Computer Assist Design）技術基礎上發(fā)展起來的計算機軟件系統(tǒng)，是微電子技術和現代電子設計技術共同孕育的奇葩。EDA技術不是某一個學科的分支或某種新的技能技術，而是一門多學科融合為一體的綜合性學科，打破了軟件和硬件間的壁壘，使計算機的軟件和硬件實現合二為一，代表了電子設計和應用技術的發(fā)展方向。通常EDA技術的使用對象由兩大類人員組成：一類是專用集成電路ASIC的芯片設計研發(fā)人員；另一類是廣大的電子線路設計人員（不具備集成電路深層次的知識）。本書所闡述的EDA技術主要以后者為使用對象，這樣，EDA技術可簡單概括為以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O計載體，通過硬件描述語言輸入給相應開發(fā)軟件，經過編譯和仿真，最終下載到設計載體中，從而完成系統(tǒng)電路設計任務的一門新技術?！ ?.1 EDA技術的概念及范疇 EDA技術涉及面廣，內容豐富，通常對EDA技術的理解有狹義和廣義之分。狹義的EDA技術是指：以計算機為工作平臺，以大規(guī)模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言作為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達方式，以EDA軟件開發(fā)工具和實驗開發(fā)系統(tǒng)為設計工具，通過相關的開發(fā)軟件，自動地用軟件方式完成硬件設計全過程（邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線、仿真，特定目標的適配編譯、邏輯映射、編程下載等），最終形成集成電子系統(tǒng)IES或專用集成芯片ASIC。它融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果，從而進行電子產品的自動設計。利用EDA工具，電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機自動控制完成，并可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。除了狹義的EDA技術外，廣義的EDA技術通常還包括計算機輔助分析CAA技術（如PSPICE，EWS，MATLAB），印刷電路板計算機輔助設計PCB-CAD技術（如Protel，Orcad等），但這些不具備邏輯綜合和邏輯適配的功能，所以廣義的EDA技術可以理解為現代電子設計技術。
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