EDA技术与WHDL设计
EDA技术与WHDL设计作者:徐志军 王金明 尹廷辉 等 合著者:王成华
定价:35.00元
出版社：电子工业出版社
页码：358 页
出版日期：2009年
ISBN：9787121077555
开本：16
丛书名：普通高等教育“十一五”国家级规划教材，电子信息与电气学科规划教材
内容简介《EDA技术与WHDL设计》根据电子类课程课堂教学和实验要求，以提高学生的实践动手能力和工程设计能力为目的，对EDA技术和PLD设计的相关知识进行了系统和完整的介绍。全书共10章，主要内容包括：EDA技术概述、可编程逻辑器件基础、典型FPGA/CPLD的结构与配置、原理图与宏功能模块设计、VHDL设计输入方式、VHDL结构与要素、VHDL基本语句与基本设计、VHDL设计进阶、数字接口实例及分析、通信算法实例及分析等，附录内容为EDA实验系统简介，并提供电子课件和习题解答。《EDA技术与WHDL设计》内容新颖，技术先进，由浅入深，既有关于EDA技术、大规模可编程逻辑器件和VHDL硬件描述语言的系统介绍，又有丰富的设计应用实例。
《EDA技术与WHDL设计》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或研究生的EDA技术或数字系统设计课程的教材和实验指导书，也可作为相关科研人员的技术参考书。
目录第1章 EDA技术概述
1．1 EDA技术及其发展历程
1．2 EDA技术的特征和优势
1．2．1 EDA技术的基本特征
1．2．2 EDA技术的优势
1．3 EDA设计的目标和流程
1．3．1 EDA技术的实现目标
1．3．2 EDA设计流程
1．3．3 数字集成电路的设计
1．3．4 模拟集成电路的设计
1．4 EDA技术与ASIC设计
1．4．1 ASIC的特点与分类
1．4．2 ASIC的设计方法
1．4．3 SoC设计
1．5硬件描述语言
1．5．1 VHDI
1．5．2 VerilogHDL
1．5．3 ABEL-HDL
1．5．4 Verilog HDL和VHDL的比较
1．6 EDA设计工具
1．6．1 EDA设计工具分类
1．6．2 EDA公司与工具介绍
1．7 EDA技术的发展趋势
习题1
第2章 可编程逻辑器件基础
2．1 概述
2．1．1 可编程逻辑器件发展历程
2．1．2 可编程逻辑器件分类
2．1．3 可编程逻辑器件的优势
2．1．4 可编程逻辑器件的发展趋势
2．2 PLD器件的基本结构
2．2．1 基本结构
2．2．2 电路符号
2．2．4 PLA
2．2．5 PAL
2．2．6 GAL
2．3 CPLD／PPGA的结构特点
2．3．1 Lauice公司的CPLD／FPGA
2．3．2 Xilinx公司的CPLD／FPGA
2．3．3 Altera和Acrel公司的CPLD／FPGA
2．3．4 CPLD和FPGA的异同
2．4 可编程逻辑器件的基本资源
2．4．1 功能单元
2．4．2 输入一输出焊盘
2．4．3 布线资源
2．4．4 片内RAM
2．5 可编程逻辑器件的编程器件
2．5．1 熔丝型开关
2．5．2 反熔丝型开关
2．5．3 浮栅编程器件
2．5．4 基于SRAM的编程器件
2．6 可编程逻辑器件的设计与开发
2．6．1 CPLD／FPGA设计流程
2．6．2 CPLD／FPGA开发工具
2．6．3 CPLD／FPGA的应用选择
2．7 可编程逻辑器件的测试技术
2．7．1 边界扫描测试原理
2．7．2 IEEE 1149．1标准
2．7．3 边界扫描策略及相关工具
习题2
第3章 典型FPGA／CPLD的结构与配置
3．1 Stratix高端FPGA系列
3．1．1 Stratix器件
3．1．2 StratixⅡ器件
3．2 Cyclone低成本FPGA系列
3．2．1 Cyclone器件
3．2．2 CycloneⅡ器件
3．3 ACEX 1K器件
3．4 典型CPLD器件
3．4．1 MAXⅡ器件
3．4．2 MAX 7000器件
3．5 FPGA／CPLD的配置
3．5．1 CPLD器件的配置
3．5．2 FPGA器件的配置
习题3
第4章 原理图与宏功能模块设计
4．1 QuartusⅡⅡ原理图设计
4．1．1 半加器原理图输入
4．1．2 半加器编译
4．1．3 半加器仿真
4．1．4 全加器设计与仿真
4．2 Quartus Ⅱ的优化设置
4．2．1 Setting设置
4．2．2 分析与综合设置
4．2．3 优化布局布线
4．2．4 使用设计助手检查设计可靠性
4．3 Quartus Ⅱ的时序分析
4．3．1 时序设置与分析
4．3．2 时序逼近
4．4宏功能模块设计
4．4．1 Megafumctions库
4．4．2 Maxplus2库
4．4．3 Primitives库
习题4
第5章 VHDL设计输入方式
5．1 Quartus Ⅱ的V10DL输入设计
5．1．1 创建工程文件
5．!．2 编译
5．1．3 仿真
5．2 Synplify Pro的VHDL输入设计
5．2．1 用Synplify Pro综合的过程
5．2．2 Synplify Pro与Quarttls Ⅱ的接口
5．3 Synplify的VHDL输入设计
习题5
第6章 VHDL结构与要素
6．1 实体
6．1．1 类属参数说明
6．1．2 端口说明
6．1．3 实体描述举例
6．2 结构体
6．2．1 结构体的命名
6．2．2 结构体信号定义语句
6．2．3 结构体功能描述语句
6．2．4 结构体描述方法
6．3 VHDL库
6．3．1 库的种类
6．3．2库的用法
6．4 VHDL程序包
6．4．1 程序包组成和格式
6．4．2 VHDL标准程序包
6．5 配置
6．5．1 默认配置
6．5．2 结构体的配置
6．6 VHDL文字规则
6．6．1 标识符
6．6．2 数字
6．6．3 字符串
6．7 VHDL数据类型
6．7．1 预定义数据类型
6．7．2 自定义数据类型
6．7．3 用户自定义的子类型
6．7．4 数据类型的转换
6．8 VHDL操作符
6．8．1 逻辑操作符
6．8．2 关系操作符
6．8．3 算术运算符
6．8．4 并置操作符
6．8．5 运算符重载
6．9 数据对象
6．9．1 常量
6．9．2 变量
习题6
第7章 VHDL基本语句与基本设计
7．1 顺序语句
7．1．1 赋值语句
7．1．2 IF语句
7．1．3 CASE语句
7．1．4 LOOP语句
7．1．5 NEXT语句
7．1．7 WAIT语句
7．1．8 子程序调用语句
7．2 并行语句
7．2．1 并行信号赋值语句
7．2．2 进程语句
7．2．3 并行过程调用语句
7．2．4 元器件例化语句
7．2．5 生成语句
7．3 VHDL组合逻辑电路设计
7．4 VHDL时序逻辑电路设计
7．4．1 触发器
7．4．2 寄存器
7．4．3 计数器
7．4．4 分频器
习题7
第8章 VHDL设计进阶
8．1 Ⅵ{DL行为描述方式
8．2 ⅧDL结构化描述方式
8．3 Ⅵ{DLRTL描述方式
8．4 有限状态机(FSM)设计
8．4．1 Moore和Mealy状态机的选择
8．4．2 有限状态机的描述方式
8．4．3 有限状态机的同步和复位
8．4．4 改进的．Moore型有限状态机
8．4．5 小结
习题8
第9章 数字接口实例及分析
9．1 ST-BUS总线接口设计
9．1．1 ST-BUS总线时序关系
9．1．2 ST-BUS总线接口实例
9．2 数字复接分接接口技术及设计
9．2．1 数字复接分接接口技术原理
9．2．2 同步数字复接分接接口设计实例
9．3 I2C接口设计
9．3．1 I2C总线工作原理
9．3．2 I2C总线接U设计实例
9．4 Uart控制器设计
9．4．1 Uart控制器原理
9．4．2 Uart控制器部分模块代码
习题9
第10章 通信算法实例及分析
10．1 伪随机序列的产生、检测设计
10．1．1 m序列的产生
10．1．2 m序列的性质
10．1．3 m序列发生器的VHDL设计
10．1．4 m序列检测电路的VHDL设计
10．2 比特同步设计
10．2．1 锁相功能的自同步法原理
10．2．2 锁相比特同步的EDA实现方法
10．3 基带差分编码设计
10．3．1 PSK调制和差分编码原理
10．3．2 PSK差分编码设计
10．4 FIR滤波器设计
10．4．1 FIR滤波器简介
10．4．2 使用MATLAB设计FIR滤波器
10．4．3 FIR滤波器的FPGA普通设计
10．4．4 FIR滤波器的并行FPGA优化设计
习题10
附录A EDA实验系统简介
参考文献
……
序言目前EDA技术已经成为电子信息类学生一门重要的专业基础课程，并且在教学、科研，以及大学生电子设计竞赛等赛事中，起着越来越重要的作用，成为电子类本科生及研究生必须掌握的专业基础知识与基本技能。随着教学改革的深入，对EDA课程教学的要求也在不断提高，为与EDA技术的发展相适应，必须对教学内容进行更新和优化，正是基于以上考虑，我们编写了本教材。
我们认为在：EDA教学中应注意如下几点。
首先是要明确最基本的教学内容，并突出重点。EDA技术教学的目的是使学生掌握一种通过软件的方法来高效地完成硬件设计的设计技术，应以培养学生的创新思维和设计思想为主，同时使学生掌握基本的设计工具和设计方法。
其次是要改善教学方法。EDA教学应主要以引导性教学为主，合理安排理论教学和实验教学的学时比例，使学生能够理论联系实际，提高实践动手能力和工程设计能力。
再次就是要注重教学实效。EDA课程具有很强的实践性，针对性强的实验应该是教学的重要环节，应格外重视EDA实验的质量。
基于以上的认识，我们安排了本书的章节，本书是以PLD器件、EDA，设计工具、VHDL硬件描述语言三方面内容为主线展开的，贯穿其中的则是现代数字设计的新思想、新方法。
全书共10章。
第1章对EDA技术作了综述，解释了有关的概念。第2章介绍PLD器件的发展、分类，编程工艺及设计流程等。第3章具体介绍了典型FPGA／CPLD器件的结构与配置。第4章介绍集成工具Quartus II软件进行设计开发的过程，并介绍了宏功能模块的设计与应用。第5章介绍基于VHDI_．语言的设计过程及VHDL综合工具的使用方法。第6章介绍VHDL语言的语法、结构与要素。第7章介绍VHDL语言的语句及常用组合电路、时序电路的VHDL设计。第8章结合具体实例介绍用VHDL语言进行设计的方法。第9章是用VHDL语言进行数字接口开发的实例。第10章是数字通信常用算法与模块的设计实例。
本书由徐志军教授主编，并编写第1、2章，第3、4、5章由王金明副教授编写，第6、7章由尹廷辉副教授编写，徐光辉副教授编写了第8章，苏勇讲师编写了第9、lO章，全书由王金明和苏勇统稿。南京航空航天大学的王成华教授审阅了全书，并提出了修改意见和建议，杭州电子科技大学的潘松老师也给予了支持和帮助。
本书是几位老师在多年EDA教学经验的基础上精心编写而成的，虽经很大努力，但由于作者水平所限，加之时间仓促，书中错误与疏漏之处在所难免，希望同行和广大读者批评指正。