基本信息·出版社：科学出版社 ·页码：405 页 ·出版日期：2006年05月 ·ISBN：7030147901 ·条形码：9787030147905 ·版本：第2版 ·装帧：平装 ·开本 ...
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基本信息·出版社：科学出版社
·页码：405 页
·出版日期：2006年05月
·ISBN：7030147901
·条形码：9787030147905
·版本：第2版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：普通高等教育“十一五”国家级规划教材
·图书品牌：科瀚伟业
内容简介 《EDA技术实用教程(第2版)》根据课堂教学和实验的要求，以提高实际工程设计能力为目的，深入浅出地对EDA技术及相关知识做了系统和完整的介绍。全书内容分12章，详细介绍了EDA的基本知识、常用的EDA工具的使用方法和目标器件的结构原理、设计输入方法、VHDL的设计优化、基于EDA技术较典型的设计项目等内容。各章都安排了相应的习题和实验，并附参考答案。
《EDA技术实用教程(第2版)》可作为高等院校电子工程、通信、工业自动化、计算机应用技术、电子对抗、仪器仪表、数字信号或图像处理等学科的本科生或研究生的电子设计或EDA课程的教材及实验指导书，也可作为相关专业技术人员的参考书。
编辑推荐 《EDA技术实用教程(第2版)》由科学出版社出版。
目录 第1章 概述
1.1 EDA技术及其发展
1.2 EDA技术实现目标
1.3 硬件描述语言VHDL
1.4 VHDL综合
1.5 基于VHDL的自顶向下设计方法
1.6 EDA与传统电子设计方法的比较
1.7 EDA的发展趋势
习题
第2章 EDA设计流程及其工具
2.1 FPGA／CPLD设计流程
2.1.1 设计输入(原理图／HDL文本编辑)
2.1.2 综合
2.1.3 适配
2.1.4 时序仿真与功能仿真
2.1.5 编程下载
2.1.6 硬件测试
2.2 ASIC及其设计流程
2.2.1 ASIC设计方法
2.2.2 一般ASIC设计的流程
2.3 常用EDA工具
2.3.1 设计输入编辑器
2.3.2 HDL综合器
2.3.3 仿真器
2.3.4 适配器(布局布线器)
2.3.5 下载器(编程器)
2.4 MAX＋plus概述
2.5 IP核
习题
第3章 FPGA／CPLD结构与应用
3.1 概述
3.1.1 可编程逻辑器件的发展历程
3.1.2 可编程逻辑器件的分类
3.2 简单PLD原理
3.2.1 电路符号表示
3.2.2 PROM
3.2.3 PLA
3.2.4 PAL
3.2.5 GAL
3.3 CPLD结构与工作原理
3.4 FPGA结构与工作原理
3.4.1 查找表
3.4.2 FLEXlOK系列器件
3.5 FPGA／CPLD测试技术
3.5.1 内部逻辑测试
3.5.2 JTAG边界扫描测试
3.5.3 嵌入式逻辑分析仪
3.6 FPGA／CPLD产品概述
3.6.1 Latice公司CPLD器件系列
3.6.2 Xilinx公司的FPGA和CPI+D器件系列
3.6.3 Altera公司FPGA和CPLD器件系列
3.6.4 Actel公司的FPGA器件系列
3.6.5 Altera公司的FPGA配置方式与器件系列
3.7 CPLD和FPGA的编程与配置
3.7.1 CPLD的ISP方式编程
3.7.2 使用PC并行口配置FPGA
3.7.3 使用专用配置器件配置FPGA
3.7.4 使用单片机配置FPGA
3.7.5 使用CPLD配置FPGA
习题
实验与设计
3.1 单片机或CPLD及EPROM配置FPGA电路设
第4章 VHDL设计初步
4.1 多路选择器VHDL描述
4.1.1 2选1多路选择器的VHDL描述
4.1.2 VHDL相关语法说明
4.1.3 VHDL设计的基本概念和语句小节
4.2 寄存器描述及其VHDL语言现象
4.2.1 D触发器的VHDL描述
4.2.2 D触发器VHDL描述的语言现象说明
4.2.3 实现时序电路的VHDL不同表达方式
4.2.4 异步时序电路设计
4.3 1位二进制全加器的VHDL设计
4.3.1 半加器描述和CASE语句
4.3.2 全加器描述和例化语句
4.3.3 VHDL设计基本概念和语言现象小节
4.4 VHDL文本输入设计方法初步
4.4.1 编辑输入并保存VHDL源文件
4.4.2 将当前设计设定为工程和选定目标器件
4.4.3 选择VHDL文本编译版本号和排错
4.4.4 时序仿真
4.4.5 设计项目的其他信息和资源配置
4.4.6 引脚锁定
4.4.7 编程下载和测试
4.4..8 设计流程归纳
4.4.9 MAX+plus在Windows2000／XF上的安装设置
习题
实验与设计
4.1 简单组合电路的设计
4.2 简单时序电路的设计
第5章 VHDL设计进阶
5.1 4位加法计数器的VHDL描述
5.1.1 4位加法计数器
5.1 2整数、自然数和正整数数据类型
5.1.3 4位加法计数器的另一种表达方式
5.2 不同工作方式的时序电路设计
5.2.1 相关语法
5.2.2 带有复位和时钟使能的十进制计数器
5.2.3 带有并行置位的移位寄存器
5.3 数据对象DArAOBJECTS
5.3.1 常数(CONSTANT)
5.3.2 变量(VARIABLE)
5.3.3 信号(SIGNAL)
5.3.4 进程中的信号与变量赋值语句
5.4 双向电路和三态控制电路设计
5.4.1 三态门设计
5.4.2 双向端口设计
5.4.3 三态总线电路设计
5.4.4 顺序条件语句IF语句
5.5 进程语句结构
5.5.1 进程语句格式
5.5.2 PROCESS组成
5.5.3 进程要点
5.6 仿真延时
5.6.1 固有延时
5.6.2 传输延时
5.6.3 仿真6
习题
实验与设计
5.1 设计含异步清零和同步时钟使能的加法计数器
5.2 7段数码显示译码器设计
5.3 8位数码扫描显示电路设计
5－4 数控分频器的设计
5.5 8位十六进制频率计设计
5.6 32位并进／并出移位寄存器设计
第6章 原理图输入设计方法
6.1 原理图方式设计初步
6.2 较复杂电路的原理图设计
6.2.1 设计有时钟使能的2位十进制计数器
6.2.2 频率计主结构电路设计
6.2.3 测频时序控制电路设计
6.2.4 频率计顶层电路设计
6.3 参数可设置LPM宏功能块应用
6.3.1 基于LPM－COUNTER的数控分频器设计
6.3.2 基于LPM－ROM的4位乘法器设计
6.4 波形输入设计方法
习题
实验与设计
6－1 用原理图输入法设计8位全加器
6－2 用原理图输入法设计较复杂数字系统
6－3 LPM模块使用
第7章 有限状态机设计
7.1 一般有限状态机的设计
7.1.1 用户自定义数据类型定义语句
7.1.2 为什么要使用状态机
7.1.3 一般有限状态机的设计
7.2 Moore型有限状态机的设计
7.2.1 多进程有限状态机
7.2.2 单进程Moore型有限状态机
7.3 Mealy型有限状态机的设计
7.4 状态编码
……
第8章 VHDL结构与要素
8.1 实体
8.2 结构体
8.3 子程序(SUBPROGRAM)
8.4 VHDL库
8.5 VHDL程序包
8.6 配置
8.7 VHDL文字规则
8.8 数据类型
8.9 VHDL操作符
8.1 0LPM的VHDL文本方式调用
习题
实验
第9章 VHDL基本语句
9.1 顺序语句
9.2 VHDL并行语句
9.3 属性描述与定义语句
习题
实验
第10章 设计优化和设计方法
10.1 面积优化
10.2 速度优化
10.3 使用MAX+plusII优化设计
10.4 其他设置
习题
实验
第11章 EDA工具软件接口
11.1 EDA软件接口流程
11.2 Synplify与MAX+plusII的接口
11.3 Synplify与ispEXPERTCompiler的接口
11.4 ModelSim与MAX+plusII的接口
11.5 从MAX+plusII向QuartusII转换
习题
实验
第12章 电子系统设计实践
12.1 等精度频率计设计
12.2 高速A/D采样控制设计
12.3 VGA图像显示控制器设计
12.4 直接数字合成器(DDS)设计
12.5 使用IPCore设计FIR滤波器
12.6 通过异步收发器(UART)设计
习题
实验
附录习题参考答案
参考文献
……
序言 随着基于PLD的.EDA技术的发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通信、自动控制及计算机应用等领域的重要性曰益突出。随着技术市场与人才市场对EDA的需求不断提高，产品的市场需求和技术市场的要求也必然会反映到教学和科研领域中来。
以全国大学生电子设计竞赛为例，早在1997年第二届竞赛中的个别赛题就已包括了需要用EDA技术才能圆满完成的赛题。此后这方面的内容逐届增加，直到上届赛事中，需要使用EDA技术的赛题超过全部赛题的三分之一，其中有的赛题达到了如果没有EDA技术，将无从下手的程度。事实上，电子设计竞赛赛题的内容既是市场产品要求和技术进步的一种反映，也是对高校相关教学实验内容改革的要求和促进。对美国一些著名大学本科电子与计算机实验室建设情况的调研结果表明，许多著名院校基于PLD的EDA技术在本科教学中有两个明显的特点：一是各专业中EDA教学实验课程的普及性，即在电子通信、工控乃至生物医学工程、计算机等非电类专业都包含了EDA技术的教学试验内容；二是在实验中EDA试验成为主流，大部分传统的实验如数字电路、计算机组成、接口、通信、处理器等实验内容，都融入了EDA实验，并更多地注重创新性实验。这显然是科技发展和市场需求的结果。
为了适应EDA技术的发展和EDA技术教学实验的要求，更加突出实验中EDA技术的实用性，以及面向工程实际的特性和电子设计的创新性，本书第二版在实验类型和内容上都有所增加，每一实验的层次性更加清楚，并注重学生设计能力和创新能力的培养，以及与工程实际相结合的动手能力的培养。另一方面，在实验内容的选择上，更突出：EDA技术的特点和优势，所以将原来的“实验”改为“实验与设计”。在章节的安排上也作了调整，为了突出硬件描述语言的重要性及其在教学上的重要地位，第二版在输入方法和设计技术章节中，将原来首先出现的原理图输入设计移到第六章，而将VHDI，设计章节提到了第四章、第五章。另外，在原来的第七章中加入了详细的LPM宏模块应用的说明，从而使许多相关的实验可以提前。
在实验项目上也增加和扩充了不少与全国大学生电子设计竞赛典型赛题相关的内容，如电机控制、存储示波器、相位测量仪、移相信号发生器、多功能测试仪、VGA显示控制等。对于比较典型的等精度频率计的设计原理给出了更为详尽的说明。
在本书的编写过程中，我们力求解决教学中的几个关键问题。
文摘 插图：
（1）提出设计说明书，即用自然语言表达系统项目的功能特点和技术参数等。
（2）建立VHDL行为模型，这一步是将设计说明书转化为VHDL行为模型。在这一项目的表达中，可以使用满足IEEE标准的VHDL的所有语句而不必考虑可综合性。这一建模行为的目标是通过VHDL仿真器对整个系统进行系统行为仿真和性能评估。在行为模型的建立过程中，如果最终的系统中包括目标ASIC或FPGA以外的电路器件，如RAM、ROM、接口器件或某种单片机，也同样能建立一个完整统一的系统行为模型而进行整体仿真。这是因为可以根据这些外部器件的功能特性设计出VHDL的仿真模型，然后将它们并入主系统的VHDL模型中。事实上，现在有许多公司可提供各类流行器件的VHDL模型，如8051单片机模型、PICl6C5X模型、80386模型等，利用这些模型可以将整个电路系统组装起来。有的VHDL模型既可用来仿真，也可作为实际电路的一部分。例如，现有的PCI总线模型大多是既可仿真又可综合的。
（3）VHDL行为仿真。这一阶段可以利用VHDL仿真器（如ModelSim）对顶层系统的行为模型进行仿真测试，检查模拟结果，继而进行修改和完善。这一过程与最终实现的硬件没有任何关系，也不考虑硬件实现中的技术细节，测试结果主要是对系统纯功能行为的考察，其中许多VHDL的语句表达主要为了方便了解系统各种条件下的功能特性，而不可能用真实的硬件来实现。
（4）VHDL－RTL级建模。如上所述，VHDL只有部分语句集合可用于硬件功能行为的建模，因此在这一阶段，必须将VHDL的行为模型表达为VHDL行为代码（或称VHDL.RTL级模型）。这里应该注意的是，VHDL行为代码是用VHDL中可综合子集中的语句完成的，即可以最终实现目标器件的描述。因为利用VHDL的可综合的语句同样可以对电路方便地进行行为描述，而目前许多主流的VHDL综合器都能将其综合成RTL级，乃至门级模型。从第（3）步到第（4）步，人工介入的内容比较多，设计者需要给予更多的关注。
（5）前端功能仿真。在这一阶段对VHDL－RTL级模型进行仿真，称为功能仿真。尽管VHDL-RTL级模型是可综合的，但对它的功能仿真仍然与硬件无关，仿真结果表达的是可综合模型的逻辑功能。
