EDA与数字系统设计

绪论

0.1数字系统设计的基本概念

0.2数字系统设计方法简介

0.3可编程逻辑器件简介

0.4EDA软件种类及各自特点

0.5硬件描述语言简介

第1章QuartusⅡ使用练习

1.1QuartusⅡ概述

1.2基于QuartusⅡ的电路设计过程

1.3计数器设计

1.4扫描显示电路

1.5数字系统设计实例

第2章VHDL硬件描述语言

2.1VHDL概述

2.1.1VHDL的特点

2.1.2VHDL语言的基本结构

2.1.3VHDL语言的实体(ENTITY)说明语句

2.1.4VHDL语言的结构体(ARCHITECTURE)

2.1.5程序包(PACKAGE)、库(LIBRARY)和USE语句

2.2VHDL的数据类型和数据对象

2.2.1VHDL的标记

2.2.2VHDL的数据类型

2.2.3VHDL的运算符

2.2.4VHDL的数据对象

2.3VHDL设计的基本语句

2.3.1并行信号赋值语句

2.3.2条件赋值语句WHEN-ELSE

2.3.3选择信号赋值语句WITH-SETFCT

2.3.4块(BLOCK)语句

2.3.5IF-ELSE语句

2.3.6CASE-WHEN语句

2.3.7FOR-LOOP语句

2.4VHDL高级语句

2.4.1进程(PROCESS)语句

2.4.2元件(COMPONENT)定义语句和元件例化(PORTMAP)语句

2.4.3生成(GENERATE)语句

2.4.4子程序(SUBPROGRAM)

2.4.5程序包的设计

2.5VHDL设计实例

2.5.1常见的组合逻辑电路设计

2.5.2常见的时序逻辑电路设计

2.5.3状态机设计

第3章VerilogHDL硬件描述语言

3.1VerilogHDL概述

3.1.1VefilogHDL的特点

3.1.2VerilogHDL的基本结构

3.2VerilogHDL语言要素

3.2.1基本语法定义

3.2.2数据类型

3.2.3运算符

3.2.4VerilogHDL编译向导

3.2.5系统任务与系统函数

3.3VerilogHDL基本语句

3.3.1赋值语句

3.3.2条件语句

3.3.3循环语句

3.3.4块语句

3.3.5结构化语句

3.3.6任务与函数

3.4VerilogHDL门元件和结构描述

3.4.1门元件

3.4.2门级结构描述举例

3.4.3VerilogHDL程序设计的描述方式

3.5仿真验证

3.6可综合性描述

3.7设计实例

3.7.1译码电路

3.7.2编码电路

3.7.3数据分配器

3.7.4同步计数器

3.7.5移位寄存器

3.7.6有限状态机的设计

3.7.7复杂逻辑电路设计

第4章数字系统设计题目

4.1多功能数字钟的设计

4.1.1设计要求

4.1.2设计提示

4.2数字式竞赛抢答器

4.2.1设计要求

4.2.2设计提示

4.3数字频率计

4.3.1设计要求

4.3.2设计提示

4.4拔河游戏机

4.4.1设计要求

4.4.2设计提示

4.5洗衣机控制器

4.5.1设计要求

4.5.2设计提示

4.6电子密码锁

4.6.1设计要求

4.6.2设计提示

4.7脉冲按键电话按键显示器

4.7.1设计要求

4.7.2设计提示

4.8乘法器

4.8.1设计要求

4.8.2设计提示

4.9乒乓球比赛游戏机

4.9.1设计要求

4.9.2设计提示

4.10具有四种信号灯的交通灯控制器

4.10.1设计要求

4.10.2设计提示

4.11出租车自动计费器

4.11.1设计要求

4.11.2设计提示

4.12自动售邮票机

4.12.1设计要求

4.12.2设计提示

4.13电梯控制器

4.13.1设计要求

4.13.2设计提示

附录

附录AMAX+PLUSⅡ使用练习

附录B部分数字系统设计VHDL参考代码

B.1多功能数字钟主控电路

B.2数字式竞赛抢答器主控电路

B.3洗衣机控制器主控电路

B.4密码锁主控电路

B.5乘法器主控电路

B.6乒乓球比赛游戏机主控电路

B.7具有四种信号灯的交通灯控制器主控电路

B.8出租车自动计费器主控电路

B.9自动售邮票机主控电路

B.10电梯控制器主控电路

附录C部分数字系统设计VerilogHDL参考代码

C.1多功能数字钟主控电路

C.2数字式竞赛抢答器主控电路

C.3洗衣机控制器主控电路

C.4电子密码锁主控电路

C.5乘法器主控电路

C.6乒乓球比赛游戏机主控电路

C.7具有四种信号灯的交通灯控制器主控电路

C.8出租车自动计费器主控电路

C.9自动售邮票机主控电路

C.10电梯控制器主控电路

附录DVHDL标准程序包文件

附录E开发板简介

E.1DE2发板简介

E.2DE2中目标芯片与其他硬件资源的引脚连接

E.3HF03型EDA实验箱

E.4HF03中目标芯片与其他硬件资源的引脚连接

参考文献

　　本书是在第一版的基础上修订而成的。本书系统地介绍了EDA的相关知识、数字系统设计的基本概念和QuartusⅡ的使用练习，介绍了VHDL和VerilogHDL硬件描述语言，并给出了若干数字系统设计题目。本书内容丰富，讲解通俗易懂，可以作为工科电类或非电类专业的本科生以及电大学生的电子技术课程设计教材或选修课教材，也可供有关教师和工程技术人员参考。　　本教材根据电子技术基础课程设计阶段学时少、任务重的特点，将传统电子技术课程设计内容与EDA技术有机结合，优化训练和设计内容，以提高将EDA技术用于数字系统设计的能力为目的，深入浅出地对EDA技术和相关知识做了介绍。　　本教材介绍了EDA的相关知识、数字系统设计的基本概念和QuartusⅡ的使用练习，介绍了VHDL和VerilogHDL硬件描述语言，并给出了若干数字系统设计题目。全书内容共四章，附录中给出了MAX+PLUSⅡ使用简介，以及一些数字系统设计问题的VHDL和VerilogHDL参考代码。　　本书配有免费电子课件，欢迎选用本书作教材的老师登录www.cmpedu.com注册下载或发邮件到wbj@cmpbook.com索取。　　本书可以作为工科电类或非电类专业的本科生以及电大学生的电子技术课程设计教材或选修课教材，也可供有关教师和工程技术人员参考。