本书与“十二五”普通高等教育本科*规划教材、普通高等教育“十一五”*规划教材《EDA技术与VHDL设计(第2版)》(25178)为姊妹篇。本书根据教学和实验基本要求,以提高动手实践能力和工程设计能力为目的,对EDA技术和FPGA设计的相关知识进行系统、完整的介绍。全书共10章,主要内容包括:EDA技术概述,FPGACPLD器件概述,Quartus Prime集成开发工具,Verilog语法与要素,Verilog语句语法,Verilog设计进阶,Verilog常用外设驱动,有限状态机设计,Verilog Test Bench仿真,Verilog设计与应用等。本书提供配套电子课件、实验与设计和部分程序代码。本书可作为高等学校电子、通信、雷达、计算机应用、工业自动化、仪器仪表、信号与信息处理等学科本科生、研究生的EDA技术或数字系统设计课程的教材和实验指导书,也可作为相关行业领域工程开发者的重要参考资料。
第2版前言
本书在第1版的基础上主要做了如下修订。
(1)鉴于Verilog2001标准越来越重要,本书对Verilog2001标准做了更为深入的阐述,一些例程也按照Verilog2001标准进行了修改。
(2)将设计工具从Quartus II 9.0升级为Quartus Prime 17.0。从Quartus II 10.0开始,Quartus II软件取消了自带的波形仿真工具,转而采用专业的第三方仿真工具ModelSim进行仿真;Quartus II 13.1之后,Quartus II只支持64位操作系统(Windows 7、8、10);从Quartus II 15.1开始,Quartus II开发工具改称Quartus Prime;2017年5月,Intel发布了Quartus Prime 17.0版本。Quartus Prime 17.0相比之前的版本,支持的器件更多,自带的IP模块也更丰富,编译速度更快,支持System Verilog2005和VHDL2008,作为设计者应积极地适应EDA设计工具的变化,并尽可能采用新版本的设计工具。
(3)将实验板从DE2、DE2-70升级为DE2-115。DE2-115实验板基于Cyclone IV FPGA器件(EP4CE115F29),器件新,资源丰富,同时,在外设和使用习惯等方面与DE2-70基本保持一致,所以本书将目标实验板改为DE2-115。
(4)更新了有关ModelSim仿真的内容。本书介绍了两个版本的ModelSim,一个是Intel的OEM版本ModelSim-Intel,同时在第9章详细介绍了用ModelSim SE 进行功能仿真和时序仿真的过程,ModelSim SE的功能更强、更全面。
(5)更新了有关FPGA器件结构的内容,使之尽量反映FPGA器件的发展。
(6)更新和改进了部分设计案例,将基于DE2-115实验板的设计实例重新做了修改和验证。
由于FPGA芯片和EDA软件不断更新换代,同时因作者时间和精力有限,本书虽经改版和修正,仍不免有疏漏和遗憾,一些实例也有继续发挥和改进的空间。感谢友晶科技的彭显恩经理、鑫合欣的王婷女士在本书写作过程中给予的大力支持;感谢美国威斯康星大学麦迪逊分校的Yu Hen Hu教授于作者访学期间在学术上和教学上给予的无私帮助与支持;参与本书编写的还有李智、朱莉莉、刘健、张健富、鞠照兵、肖巧玲等,徐志军教授审阅了本书,在此一并表示感谢。
本书疏漏与错误之处,希望读者和同行给予批评指正。
作者E-mail:wjm_ice@163.com。
作 者
2018年12月于解放军陆军工程大学