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| 編輯推薦： |
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EDA技术是融合了电子技术、计算机技术、信息处理技术、智能化技术等最新成果而开发的高新技术，是现代电子系统设计、制造不可缺少的技术。EDA技术的出现是电子设计领域的一场革命，是现代电子系统设计的发展趋势。《EDA技术及VHDL程序设计》通过介绍大量的工程案例，突出内容诠释上的深入浅出，使学生在掌握专业理论知识的同时，提高芯片设计分析与操作的实际技能。
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| 內容簡介： |
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《EDA技术及VHDL程序设计》吸收了近年来的**理论研究成果，同时紧密联系EDA技术设计流程及芯片设计的**动态，通过介绍大量的工程案例，突出内容诠释上的深入浅出，使学生在掌握专业理论知识的同时，提高芯片设计分析与操作的实际技能。 《EDA技术及VHDL程序设计》共分为8章，内容包括EDA技术概述、EDA设计开发工具、VHDL语言编程基础、组合逻辑电路的设计、时序逻辑电路的设计、Quartus II软件中的宏模块、EDA设计仿真及EDA设计综合实例。 《EDA技术及VHDL程序设计》既可以作为高等院校电子信息类专业的教材，也可以作为电子设计从业者的参考用书。
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| 關於作者： |
李翠锦，2010年西安邮电大学硕士研究生毕业，目前在重庆工程学院任专任教师。
主持教育产学研协同育人项目2项；主持重庆市教研教改项目1项，参与多项校级教研教改项目和自然科学基金项目。
主编《数字电子技术及应用》、《FPGA技术及应用》教材2本。
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| 目錄：
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第1章 EDA技术概述 1
1.1 EDA产品的发展历程 1
1.2 EDA技术与ASIC设计 3
1.3 EDA技术工作原理 4
1.3.1 EDA技术的基本特点 5
1.3.2 EDA配置模式 5
1.4 EDA设计流程与设计方法 6
1.4.1 关键步骤的实现 6
1.4.2 自顶向下和自底向上 8
1.4.3 基于IP核的设计 9
1.5 主要EDA厂家 10
1.6 EDA的应用 10
1.7 EDA技术 12
第2章 EDA设计开发工具 14
2.1 ModelSim软件使用方法 14
2.1.1 ModelSim软件安装 15
2.1.2 ModelSim仿真方法 15
2.1.3 ModelSim仿真步骤 16
2.1.4 ModelSim仿真波形 24
2.2 Quartus?Ⅱ软件使用方法 27
2.2.1 Quartus?Ⅱ设计流程 27
2.2.2 Quartus?Ⅱ软件安装 27
2.2.3 USB-Blaster驱动安装 29
2.2.4 Quartus?Ⅱ设计步骤 31
第3章 VHDL语言编程基础 43
3.1 概述 43
3.1.1 VHDL的特点 43
3.1.2 VHDL与Verilog、ABEL
语言的比较 44
3.1.3 关于VHDL的学习 45
3.2 基本结构 47
3.2.1 实体 47
3.2.2 结构体 50
3.2.3 进程 52
3.2.4 子程序 54
3.2.5 库 56
3.3 语言要素 58
3.3.1 文字规则 58
3.3.2 数据对象 61
3.3.3 数据类型 63
3.3.4 操作符 70
3.4 顺序语句 76
3.4.1 赋值语句 76
3.4.2 流程控制语句 79
3.4.3 WAIT语句 84
3.4.4 返回语句 86
3.4.5 空操作语句 86
3.4.6 子程序调用语句 87
3.5 并行语句 88
第4章 组合逻辑电路的设计 95
4.1 VHDL的描述风格 95
4.2 优先编码器 99
4.3 译码器 100
4.4 数值比较器 102
4.5 数据选择器 104
4.6 三态门电路 105
4.7 组合逻辑电路中的竞争与冒险 108
第5章 时序逻辑电路的设计 111
5.1 概述 111
5.2 时钟信号的VHDL描述方法 112
5.2.1 时钟边沿的描述 112
5.2.2 时序电路中的进程敏感
信号 113
5.3 时序电路中复位信号的VHDL
描述方法 114
5.3.1 同步复位 114
5.3.2 异步复位 114
5.4 D触发器 115
5.4.1 基本D触发器 115
5.4.2 异步清零边沿D触发器 116
5.5 计数器 117
5.5.1 基本同步计数器 118
5.5.2 具有复位端口的同步
计数器 119
5.5.3 具有同步置数端口的同步
计数器 121
5.6 锁存器 122
5.7 寄存器 124
5.7.1 基本寄存器 124
5.7.2 移位寄存器 125
5.8 存储器 126
5.8.1 ROM只读存储器 126
5.8.2 RAM随机存储器 128
5.8.3 FIFO存储器 129
5.9 有限状态机的设计 131
5.9.1 有限状态机的定义 131
5.9.2 状态机的结构及分类 132
5.9.3 状态机的设计步骤 133
5.9.4 Moore型状态机 133
5.9.5 Mealy型状态机 135
5.10 时序逻辑电路设计实例 137
第6章 Quartus?Ⅱ软件中的宏模块 146
6.1 megafunction库 146
6.1.1 算术运算模块库 146
6.1.2 逻辑门库 152
6.1.3 I/O模块库 154
6.1.4 存储模块库 155
6.2 maxplus2库 158
6.2.1 时序电路宏模块 158
6.2.2 运算电路宏模块 166
6.3 primitives库 172
6.3.1 存储单元库 172
6.3.2 逻辑门库 173
6.3.3 缓冲器库 175
6.3.4 引脚库 176
6.3.5 其他模块 176
第7章 EDA设计仿真 177
7.1 仿真的概念 177
7.1.1 仿真简介 177
7.1.2 仿真的切入点 179
7.2 Testbench的基本概念 180
7.3 简单Testbench的搭建 181
7.3.1 Testbench的基本格式 181
7.3.2 自动生成Testbench模板 183
7.3.3 激励信号的产生 185
7.3.4 仿真响应 188
7.3.5 自动验证 189
7.3.6 自我检查 189
7.3.7 编写Testbench的准则 189
7.4 应用ModelSim软件仿真实例 190
第8章 EDA设计综合实例 194
8.1 基于VHDL格雷码编码器的设计 194
8.1.1 实验目的 194
8.1.2 实验原理 194
8.1.3 实验内容 195
8.1.4 实验步骤 195
8.1.5 实验现象与结果 196
8.1.6 实验报告 196
8.1.7 主程序 197
8.2 基本触发器的设计 197
8.2.1 实验目的 197
8.2.2 实验原理 197
8.2.3 实验内容 198
8.2.4 实验步骤 198
8.2.5 实验现象与结果 199
8.2.6 实验报告 199
8.2.7 主程序 199
8.3 七人表决器的设计 199
8.3.1 实验目的 199
8.3.2 实验原理 200
8.3.3 实验内容 200
8.3.4 实验步骤 200
8.3.5 实验结果与现象 201
8.3.6 实验报告 201
8.3.7 主程序 201
8.4 四人抢答器的设计 202
8.4.1 实验目的 202
8.4.2 实验原理 202
8.4.3 实验内容 203
8.4.4 实验步骤 203
8.4.5 实验结果与现象 204
8.4.6 实验报告 204
8.4.7 主程序 204
8.5 8位七段数码管动态显示电路的
设计 205
8.5.1 实验目的 205
8.5.2 实验原理 205
8.5.3 实验内容 206
8.5.4 实验步骤 207
8.5.5 实验现象与结果 207
8.5.6 实验报告 208
8.5.7 主程序 208
8.6 直流电机测速实验 209
8.6.1 实验目的 209
8.6.2 实验原理 209
8.6.3 实验内容 210
8.6.4 实验步骤 210
8.6.5 实验结果与现象 212
8.6.6 实验报告 212
8.6.7 主程序 212
8.7 交通信号灯控制电路实验 215
8.7.1 实验目的 215
8.7.2 实验原理 215
8.7.3 实验内容 215
8.7.4 实验步骤 216
8.7.5 实验结果与现象 217
8.7.6 实验报告 217
8.7.7 主程序 217
8.8 出租车计费器的设计 220
8.8.1 实验目的 220
8.8.2 实验原理 220
8.8.3 实验内容 220
8.8.4 实验步骤 220
8.8.5 实验结果与现象 221
8.8.6 实验报告 221
8.8.7 主程序 221
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| 內容試閱：
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电子设计自动化(electronic?design?automation，EDA)是指利用计算机辅助设计(CAD)软件，完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式，在电子设计领域应用广泛。虽然EDA芯片的成本较高，但是它给电子系统带来的不可限量的速度和带宽，以及其在灵活性、小型性方面的优势，越来越被追求高性能、偏重定制化需求的开发者所青睐。因此，在高校开设此门课程，以适应电子设计专业的发展需要，对培养专业人才，强化学生实践能力意义重大。
本教材依托重庆市教研教改项目(项目编号：193297)、重庆市高等教育学会高等教育科学研究课题项目(项目编号：CQGJ19026A)，按照OBE-CDIO工程教育创新模式，结合教育“卓越工程师教育培养计划”的实施原则，突出基本理论与实际应用相结合。通过合理安排教材内容，在保证基本理论知识的前提下，兼顾传统设计方法与软硬件化设计方法、单元电路与系统设计的关系。本书中的实验依托北京百科荣创EDA/SOPC综合实验开发系统，并以Altera公司Cyclone IV?E系列的FPGA为核心芯片。
本书共分为8章。第1章为EDA技术概述，主要介绍可编程器件的一些基本概念、主要应用领域、相比传统技术的优势及开发流程。第2章为EDA设计开发工具，主要介绍ModelSim仿真软件和Quartus II综合软件的安装流程及使用方法。第3章为VHDL语言编程基础，主要介绍使用最广泛的VHDL语言的基本语法及使用方法。第4章为组合逻辑电路的设计，主要介绍常见组合逻辑电路的设计方法。第5章为时序逻辑电路的设计，主要介绍常用的触发器、寄存器、存储器等时序逻辑电路。第6章为Quartus II软件中的宏模块，主要讲述Quartus II软件中内核使用方法。第7章为EDA设计仿真，主要介绍Testbench仿真文件的编写及其在ModelSim仿真中的应用。第8章为EDA设计综合实例，主要通过8个项目讲述EDA设计方法及流程。
全书由李翠锦组织编写，其中第1章由余晓玫、李金琼编写，第2、6、8章由李翠锦编写，第3、4、5章由武丽莉编写，第7章由陈明平、徐礼培编写。另外，在本书的编写过程中，得到了何世彪教授的大力支持，他为本书提出了许多宝贵意见，在此表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请各位专家和读者批评指正。
编 者
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