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| 編輯推薦： |
（1）真正面向初学者。内容精炼，不求面面俱到，只求深入浅出。
（2）学、练相融合。通过实用的设计实例，边学边练，顺利掌握硬件描述语言。
（3）注重VHDL语言硬件设计思想及方法。通过QuartusⅡ软件实现VHDL设计与仿真验证。
（4）提供配套课件、程序源代码，便于课堂教学以及读者自学。
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| 內容簡介： |
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本书是EDA技术与VHDL的入门教材，主要介绍VHDL语言、QuartusⅡ工具、FPGA设计技巧以及典型设计案例，所有设计实例结合Altera公司DE2实验开发装置设计。本书通过大量的设计实例，力求使读者能顺利掌握VHDL语言编程并应用EDA技术设计现代数字系统。 本书根据初学者的学习习惯安排章节。全书共8章，分别为概述、VHDL 设计初步、Quartus II 软件开发指南、VHDL设计进阶、典型电路的VHDL设计、VHDL有限状态机设计、数字系统设计、EDA技术实验。全书提供了大量设计实例，并且为每一个设计提供了完整的程序代码，所有程序均经过软硬件验证测试。 本书可作为高等院校电子信息类、自动化类、计算机类以及相关专业本科生的教材，也可作为FPGA开发设计的自学参考书。
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| 關於作者： |
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陈福彬，北京信息科技大学副教授。长期从事数字电子技术、EDA技术教学与研究，近5年来在国内外刊物上发表教学及科研论文20余篇，主持教改、科研项目12项。曾获全国大学生电子设计竞赛北京赛区优秀辅导教师称号。合编《数字电路与逻辑设计》获北京信息科技大学校教育教学成果一等奖，合编《电工电子实验教程》被评为北京高等教育精品教材、十二五规划教材。
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| 目錄：
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第1章 概述
1.1 EDA技术
1.1.1 EDA技术简介
1.1.2 EDA技术的发展历程
1.2 EDA技术的内容
1.2.1 可编程逻辑器件
1.2.2 硬件描述语言
1.2.3 EDA软件开发工具
1.2.4 硬件开发系统
1.3 FPGA／CPLD结构和原理
1.3.1 CPLD
1.3.2 FPGA
1.3.3 FPGA与CPLD的区别
1.4 可编程逻辑器件设计流程
第2章 VHDL设计初步
2.1 VHDL设计的语法结构
2.1.1 VHDL程序结构
2.1.2 实体
2.1.3 结构体
2.1.4 库
2.2 VHDL文字规则
2.2.1 数字型文字
2.2.2 字符串型文字
2.2.3 标识符及其表述规则
2.2.4 关键字
2.3 VHDL结构与要素
2.3.1 数据类型
2.3.2 VHDL数据对象
2.3.3 VHDL运算符
第3章 QuartusⅡ软件开发指南
3.1 QuartusⅡ设计流程
3.2 基于QuartusⅡ的设计实例
3.2.1 设计输入
3.2.2 综合
3.2.3 仿真
3.2.4 编程配置
3.3 SOPC系统设计
3.3.1 NiosⅡ简介
3.3.2 SOPC系统的设计开发流程
第4章 VHDL设计进阶
4.1 并行语句
4.1.1 并行信号赋值语句
4.1.2 进程语句
4.1.3 元件例化语句
4.2 顺序语句
4.2.1 赋值语句
4.2.2 流程控制语句
4.3 类属参量
4.4 系统层次化设计
4.4.1 元件例化法实现层次化设计
4.4.2 图形法实现层次化设计
第5章 典型电路的VHDL设计
5.1 组合逻辑电路的设计
5.2 计数器的VHDL设计
5.2.1 同步加法计数器
5.2.2 同步可逆计数器
5.2.3 同步六十进制加法计数器
5.3 分频器的VHDL设计
5.3.1 分频器的原理
5.3.2 偶数分频器的设计
5.3.3 奇数分频器的设计
5.3.4 占空比可调的分频器的设计
5.4 数码管显示电路VHDL设计
5.4.1 七段数码管显示译码器
5.4.2 数码管静态显示
5.4.3 数码管动态显示
5.5 键盘接口电路的VHDL设计
5.5.1 独立式键盘
5.5.2 矩阵式键盘
5.5.3 键盘的消抖
5.6 三态门和总线缓冲器
5.6.1 三态门电路
5.6.2 单向总线缓冲器
5.6.3 双向总线缓冲器
5.7 LCD1602显示电路设计
5.7.1 LCD1602内部结构分析
5.7.2 LCD1602控制指令集
5.7.3 LCD1602电气连接关系
5.7.4 LCD1602程序设计
第6章 VHDL有限状态机设计
6.1 概述
6.2 有限状态机的VHDL程序设计
6.2.1 状态机的VHDL设计
6.2.2 一般有限状态机的VHDL程序设计
6.3 状态机应用实例
第7章 数字系统设计
7.1 数字系统设计方法
7.2 FPGA开发设计相关规范
7.3 数字系统设计实例
7.3.1 交通信号灯控制电路设计
7.3.2 数字钟设计
7.3.3 4位乘法器的设计
第8章 EDA技术实验
8.1 基础实验
实验一 组合逻辑电路设计
实验二 分频电路设计
实验三 动态显示模块设计
实验四 4×4阵列键盘扫描模块设计
实验五 状态机电路设计
8.2 综合设计应用实验
实验一 计时秒表
实验二 数字频率计
实验三 交通灯控制器
实验四 自动打铃系统
8.3 实验报告范例
附录A DE2开发平台
A.1 DE2板上资源及硬件布局
A.2 DE2原理
A.3 DE2开发板测试说明
A.4 DE2平台的引脚分配表
附录B DE2实验扩展板
B.1 DE2实验扩展板连接方式
B.2 DE2扩展板接口
B.3 DE2原理图及引脚定义
参考文献
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| 內容試閱：
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随着EDA技术的快速发展，现代数字系统的开发与设计广泛采用EDA技术，主要利用CPLD/FPGA实现，甚至将系统集成在单一芯片上。它们的特点是直接面向用户、具有极大的灵活性和通用性、使用方便、硬件测试和实现快捷、开发效率高、成本低、技术维护简单、工作可靠性好等。FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SOC和ASIC设计，以及对自动设计与自动实现典型的诠释。
市面上关于EDA技术与VHDL的书籍已经汗牛充栋，为什么编者还要不辞劳苦地添砖加瓦呢？本书与其他EDA技术与VHDL教材不同的是：
(1) 真正面向初学者。
目前高校开设的EDA技术课程普遍存在内容信息量大与学时少的矛盾，作为入门教材，本书内容力求精炼，不追求面面俱到，只求深入浅出。VHDL语言部分并未覆盖所有的语法，只介绍常用的语法，因为有些语法在一般设计中根本不会使用到。那些枯燥的语法不但无助于提高初学者的设计水平，反而容易挫伤初学者的学习积极性。本书希望成为一本真正把初学者带入VHDL设计大门的入门教程。
(2) 内容精练，学、练相融合。
本书内容按照循序渐进的原则，主要包括设计初步、设计进阶、设计实例，通过大量的设计实例，边学边练，帮助读者在短的时间内掌握FPGA设计的基本方法和技巧，掌握VHDL语言编程和数字电路系统的设计方法。值得一提的是，本书是一本面向实际应用的入门教程，书中所用的VHDL语句均为可综合的VHDL语句，所有程序均在实验装置上测试通过。
为了贴近初学者的学习习惯，根据作者亲身学习体会及多年教学情况，将本书内容分为8章。
第1章简要介绍EDA技术及其内容，并对FPGA/CPLD的结构、原理进行了介绍，对可编程逻辑器件设计流程进行简要说明。
第2章VHDL设计初步，VHDL主要用于描述数字系统的接口、结构和行为功能，本章遵循VHDL的结构顺序，依次介绍说明VHDL的程序结构、文字规则和语法要素，为学习VHDL奠定语法基础。
第3章介绍FPGA的设计流程，以Quartus Ⅱ软件为平台，以分频电路为例，介绍从设计输入到程序下载的一系列FPGA设计流程。读者可根据设计实例步骤逐步实现一个分频电路程序在软件上的设计实现。
第4章讲述常用的并行语句和顺序语句，以及进行VHDL层次化的设计方法，对VHDL设计的学习重点及难点进行了讲解。
第5章介绍利用VHDL进行电路设计的一些典型实例，包括常用的组合逻辑电路、计数器电路、各种形式的分频电路、LED显示电路、LCD显示电路、键盘扫描电路以及常用的三态缓冲器和总线缓冲器等接口电路的设计。
第6章讲述状态机在VHDL中的实现。状态机是一种思想方法，它的本质就是对具有逻辑顺序或时序规律事件的一种描述方法。状态机适合用于描述状态及状态的转移。
第7章通过综合性实例交通灯控制器设计、数字钟电路设计对数字系统设计方法进行描述。
第8章为基于EDA技术实验，包括基础实验和综合设计实验。
附录介绍了DE2开发平台的资源以及使用方法，利用该平台能够方便完成各种实验项目。
本书适合初学者使用，可作为高等院校电子信息类、自动化类、计算机类以及相关专业的教材，也可作为FPGA开发设计的自学参考书。
本书第1~4章及第6~8章由陈福彬编写，第5章由王丽霞编写。陈福彬完成全书的修改及统稿。
由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，欢迎广大同行和读者批评指正。
编者
2021年3月于北京
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