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EDA技术与VHDL电路开发应用实践 |
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EDA技术与VHDL电路开发应用实践 |
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基本信息·出版社：电子工业出版社
·页码：322 页
·出版日期：2009年04月
·ISBN：712108497X/9787121084973
·条形码：9787121084973
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：电子电气技术课程设计指导丛书
内容简介 《EDA技术与VHDL电路开发应用实践》介绍了EDA技术和硬件描述语言VHDL的基础知识，通过对工程实例的系统分析、程序设计和仿真，深入细致地讨论了它们在数字系统设计中的广泛应用。电子设计自动化(Electronic Design Automation，即EDA)技术是指包括电路系统设计、系统仿真、设计综合、PCB版图设计和制版的一整套自动化流程。随着计算机、集成电路和电子设计技术的高速发展，EDA技术已经渗透到百姓生活的各个角落，日益成为电子信息类产品的支柱产业。
《EDA技术与VHDL电路开发应用实践》共23章，第1章到第8章讲解了EDA技术的发展历史和主要内容、数字系统的设计方法、VHDL程序结构、VHDL语言要素、VHDL顺序语句、并行语句、QuartusII数字系统设计和仿真方法以及基本电路的VHDL实现方法。第9章到第23章通过交通灯控制器、秒表、彩灯控制器、抢答器、电梯控制器、出租车计费器、微波炉控制器、FIR滤波器、I2C控制器、DDS、序列检测器、自动售货机、函数发生器、调制解调器和UART等15个数字系统的VHDL设计范例，给用户演示了数字电路的设计方法和思路。
《EDA技术与VHDL电路开发应用实践》体系结构严谨，内容由浅入深，案例取材广泛，书中所有示例均给出了设计源程序和仿真验证结果。《EDA技术与VHDL电路开发应用实践》既可供高等院校的电子、通信、自动化、计算机等信息工程类相关专业的本科生或研究生使用，也适合于立志自学成才的读者和从事EDA技术应用与研究的专业技术人员。使用《EDA技术与VHDL电路开发应用实践》将引领所有读者走进EDA技术和VHDL电路开发应用的精彩世界。
编辑推荐 《EDA技术与VHDL电路开发应用实践》：EDA技术与VHDL的基础知识，基本数字电路的VHDL实现方法，15个实用数字系统的VHDL设计方案。
理论讲解深入浅出、通俗易懂；案例具有代表性，可供学习和借鉴；15个实例均提供设计源程序和仿真结果。
目录 第1章 绪论
1.1 EDA概述
1.1.1 EDA的含义
1.1.2 EDA历史发展回顾
1.2 EDA主要内容
1.2.1 大规模可编程逻辑
1.2.2 硬件描述语言
1.2.3 软件开发工具
1.2.4 实验室开发系统
1.3 数字系统的设计
1.3.1 数字系统的设计模型
1.3.2 数字系统的设计方法
1.4 VHDL在EDA中的应用
1.5 EDA前景展望
1.6 本章小结
1.7 课后习题
1.7.1 填空题
l7.2 选择题
1.7.3 问答题
第2章 VHDL入门
2.1 关于VHDL
2.1.1 什么是VHDL
2.1.2 VHDL的特点
2.2 VHDL程序示例
2.3 本章小结
2.4 课后习题
2.4.1 填空题
2.4.2 选择题
2.4.3 问答题
2.4.4 上机题
第3章 VHDL程序结构
3.1 实体
3.1.1 实体语句结构
3.1.2 类属说明语句
3.1.3 PORT端口说明
3.2 结构体
3.2.1 结构体语句格式
3.2.2 结构体说明语句
3.2.3 结构体功能描述语句
3.3 块语句结构
3.3.1 块语句格式
3.3.2 块语句的应用
3.3.3 块语句在综合中的体现
3.3.4 块语句和结构体
3.4 子程序
3.4.1 过程
3.4.2 函数
3.4.3 重载
3.5 库（Library）
3.5.1 库的种类
3.5.2 库的使用
3.6 程序包（Package）
3.7 配置（Configuration）
3.8 本章小结
3.9 课后习题
3.9.1 填空题
3.9.2 选择题
3.9.3 问答题
3.9.4 上机题
第4章 VHDL语言要素
4.1 VHDL文字规则
4.1.1 数值型文字
4.1.2 字符串型文字
4.1.3 标识符
4.1.4 下标和下标段名
4.2 VHDL数据对象
4.2.1 常量（CONSTANT）
4.2.2变量（VARIABIJE）
4.2.3信号（SIGNAL）
4.2.4 数据对象的比较
4.3 VHDL数据类型
4.3.1 VHDL预定义数据类型
4.3.2.IEEE预定义标准逻辑位与矢量
4.3.3 其他预定义标准数据类型
4.3.4 用户自定义数据类型方式
4.3.5 枚举类型
4.3.6 数组类型
4.3.7 记录类型
4.3.8 数据类型转换
4.4 VHDL操作符
4.4.1 操作符的种类
4.4.2 算术操作符
4.4.3 关系操作符
4.4.4 逻辑操作符
4.4.5 重载操作符
4.5 本章小结
4.6 课后习题
4.6.1 填空题
4.6.2 选择题
4.6.3 问答题
4.6.4 上机题
第5章 VHDL顺序语句
5.1 赋值语句
5.1.1 信号赋值和变量赋值
5.1.2 赋值目标
5.2 流程控制语句
5.2.1 IF语句
5.2.2 CAsE语句
5.2.3 LOOP语句
5.2.4 NEX'I’语句
5.2.5 EXrT语句
5.3 WAIT语句
5.3.1 WAIT语句
5.3.2 WAITON语句
5.3.3 WAIT UNTIL语句
5.3.4 WAIT FOR语句
5.4 子程序调用语句
5.4.1 过程调用
5.4.2 函数调用
5.5 返回语句（RETURN）
5.6 空操作语句（NULL）
5.7 报告语句（REPORT）
5.8 断言语句（ASSERT）
5.9 本章小结
5.10 课后习题
5.10.1 填空题
5.10.2 选择题
5.10.3 问答题
5.10.4 上机题
第6章 VHDL并行语句
6.1 进程语句（PROCESS）
6.2 并行信号赋值语句
6.2.1 简单信号赋值语句
……
第7章 QuarturⅡ基本使用方法
第8章 基本电路的VHDL实现
第9章 交通灯控制器
第10章 数字秒表
第11章 多路彩灯控制器
第12章 数字式竞赛抢答
第13章 电梯控制器
第14章 出租车计费器
第15章 微波炉控制器
第16章 FIR滤波器
第17章 I2C总线控制器
第18章 直接数字频率合成器
第19章 序列检测器
第20章 自动售货机
第21章 智能函数发生器
第22章 多功能调制解调器
第23章 通用异步收发器
附录A 习题答案
……
序言 电子设计自动化（Electronic DesignAutomation，即EDA）技术是指包括电路系统设计、系统仿真、设计综合、PcB版图设计和制版的一整套自动化流程。随着计算机、集成电路和电子设计技术的高速发展，EDA技术历经计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程设计（CAE）等发展历程，已经渗透到百姓生活的各个角落，日益成为电子信息类产品的支柱产业。
EDA技术主要包括大规模可编程逻辑、硬件描述语言、软件开发工具等内容。目前，应用最为广泛的大规模可编程逻辑是复杂可编程逻辑器件CPLD和现场可编程门阵列FPGA，硬件描述语言HDL主要有VHDL、Verilog HDL，ABEL、AHDL、System Vefilog和SystemC等，主流的EDA软件工具则有MAX+plus II、Quartus II、ispDesignExpERT、Foundation Series、ISE／ISE.WebPACK Series等。本书采用IEEE标准硬件描述语言VHDL对数字电路和系统进行性能描述，以Altera公司的Quartus II软件为集成开发环境，对EDA技术进行了深入、详尽的阐述。
全书分为两个部分：第一部分从第l章到第8章，首先阐述了EDA技术的发展历史和主要内容、数字系统的设计方法等基础知识，然后通过简单的程序示例向读者展示了VHDL程序设计的特点，并进一步介绍了VHDL语言的语法知识，包括VHDL程序结构（如实体、结构体、块语句、库、程序包等）、VHDL，语言要素（如文字规则、数据变量、数据类型、操作符等）、VHDL顺序语句和并行语句（如赋值语句、流程控制语句、子程序调用语句、进程语句、并行信号赋值语句等），接着对使用EDA软件工具QuartusII进行数字系统设计和仿真的方法做了相关说明，最后讨论了基本电路（如组合逻辑里的加法器、译码器等，时序逻辑里的触发器、寄存器等，以及Mealy和Moore型状态机）的VHDL.实现方法。
第二部分为第9章到第23章，介绍了15个实用数字系统的VHDL，设计案例，包括交通灯控制器、秒表、彩灯控制器、抢答器、电梯控制器、出租车计费器、微波炉控制器、FIR滤波器、12C控制器、DDS、序列检测器、自动售货机、函数发生器、调制解调器和UART等，涉及日常生活、通信、数字信号处理等多个方面。
文摘 插图：
第1章 绪论
伴随着计算机、集成电路和电子系统设计的发展，融合了计算数学、优化理论、图论和拓扑学等多学科精髓发展起来的电子设计自动化(EDA)技术，正在成为现代电子设计技术的核心。EDA技术涉及面广，内容丰富，以其为基础的数字系统设计，已经具备完整的、成熟的设计方法和设计流程，为现代电子设计的进步和发展做出了巨大的贡献。
1.1 EDA概述
伴随着计算机、集成电路和电子设计技术的发展，EDA技术在过去的几十年里取得了巨大的进步。EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言和EDA软件便可完成对系统硬件功能的实现。如今，EDA软件工具已经成为电子信息类产品的支柱产业。
1.1.1 EDA的含义
随着数字电子技术的飞速发展，信息化得到了有力的推动和促进，从与普通百姓生活息息相关的手机、计算机、数字电视，到关系到国家安定社会和谐的军用设备、航天技术，都采用了数字电子技术，它的应用已经渗透到人们生活的方方面面。现代电子设计技术的核心已逐步转向基于计算机的电子设计自动化技术，即EDA(ElectronicDesignAutomation)。
所谓EDA技术，就是以功能强大的计算机为平台，以EDA软件为工具，对用硬件描述语言。HDLHardware Description Language)的系统逻辑设计文件，自动地完成逻辑编译、简化、分割、综合、布局布线及逻辑优化和仿真测试的电子产品自动化设计过程。当然，随着EDA技术的逐渐成熟，也包括了如PSPICE、EWB、MATLAB等计算机辅助分析CAA技术，如PROTEL、ORCAD等印刷制版计算机辅助设计，等等。
