EDA技術及套用(2021年清華大學出版社出版的圖書)

《EDA技術及套用》是2021年清華大學出版社出版的圖書，作者是張瑾。

基本介紹

• 中文名：EDA技術及套用
• 作者：張瑾
• 出版時間：2021年11月
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302592419
• 類別：研究生、本科、專科教材
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝-膠訂

內容簡介

本書系統地介紹電子系統設計的主流技術——EDA技術。全書共8章，分別為概述、CPLD/FPGA結構與工作原理、VHDL結構與要素、QuartusⅡ套用指南、VHDL基本語句、VHDL設計、EDA技術套用實例、EDA技術設計實驗項目。本書旨在使讀者掌握運用EDA技術進行電子系統設計的方法，形成並提升EDA設計能力。 本書安排了大量例題、習題以及套用實例，每個設計都提供了完整的程式代碼，程式均經過仿真驗證。第7章給出5個大型EDA技術套用實例以及電子系統設計常用的碼制轉換設計示例，所有設計均完成硬體電路並且測試成功。 本書可作為高等院校計算機類、電子信息類、自動化類以及相關專業的本科或研究生EDA課程教材，也可作為教師以及廣大科技工作者的參考用書。

圖書目錄

第1章概述

1.1EDA技術及其發展

1.1.1EDA技術的含義

1.1.2EDA技術的優勢

1.1.3EDA技術的發展歷程

1.2EDA技術四要素

1.2.1軟體開發工具

1.2.2硬體描述語言

1.2.3大規模可程式邏輯器件

1.2.4實驗開發系統

1.3EDA流程及工具

1.3.1源程式的編輯和輸入

1.3.2邏輯綜合和最佳化

1.3.3目標器件的布線/適配

1.3.4目標器件的編程/下載

1.3.5設計過程中的仿真

1.3.6硬體仿真/硬體測試

1.4IP核

1.4.1軟核

1.4.2硬核

1.4.3固核

1.5EDA技術套用展望

1.5.1EDA技術套用於科研和新產品的開發

1.5.2EDA技術套用於專用積體電路的開發

習題

第2章CPLD/FPGA結構與工作原理

2.1CPLD

2.1.1CPLD的基本結構

2.1.2CPLD實現邏輯的基本原理

2.2FPGA

2.2.1主要內部資源

2.2.2FPGA的供電機制

2.2.3FPGA的配置

2.2.4器件的標識方法說明

2.3CPLD和FPGA的比較

習題

第3章VHDL結構與要素

3.1VHDL概述

3.1.1一個設計實例

3.1.2設計實例的說明與分析

3.2VHDL結構

3.2.1庫、程式包和配置

3.2.2實體

3.2.3結構體

3.3連線埠模式

3.4數據類型

3.4.1VHDL的預定義數據類型

3.4.2IEEE預定義標準邏輯位與標準邏輯矢量

3.4.3其他預定義標準數據類型

3.4.4自行定義的數據類型

3.5數據對象

3.5.1常量

3.5.2變數

3.5.3信號

3.5.4常量、變數、信號的比較

3.5.5進程中的信號賦值與變數賦值

3.6操作符

3.6.1並置連線操作符

3.6.2邏輯操作符

3.6.3關係操作符

3.6.4算術操作符

3.6.5重載操作符

3.7轉換函式

3.7.1常用轉換函式

3.7.2轉換函式的套用

3.8文字規則

3.8.1基本規則

3.8.2數字型文字

3.8.3字元串型文字

3.8.4標識符

3.8.5下標名及下標段名

3.8.6關鍵字

習題

第4章QuartusⅡ套用指南

4.1VHDL文本輸入設計流程

4.1.1建立工程資料夾和編輯文本

4.1.2創建工程

4.1.3全程編譯

4.1.4時序仿真

4.1.5套用網表觀察器

4.1.6引腳鎖定

4.1.7基於USB Blaster編程下載器的配置檔案下載

4.2原理圖輸入設計方法

4.2.1輸入設計項目和存檔

4.2.2將底層設計設定成可調用的元件

4.2.3全加器設計——頂層設計

4.2.4原理圖設計中匯流排的套用

習題

第5章VHDL基本語句

5.1順序語句

5.1.1順序賦值語句

5.1.2IF語句

5.1.3CASE語句

5.1.4LOOP語句

5.1.5NEXT語句

5.1.6EXIT語句

5.1.7WAIT語句

5.2並行語句

5.2.1並行信號賦值語句

5.2.2進程語句

5.2.3元件例化語句

5.2.4生成語句

習題

第6章VHDL設計

6.1基於CPLD/FPGA的數字電路設計中的幾個問題

6.1.1建立和保持時間

6.1.2競爭和冒險

6.1.3復位與置位

6.1.4關於延時

6.1.5VHDL套用技巧

6.2VHDL描述風格

6.2.1結構描述

6.2.2數據流描述

6.2.3行為描述

6.3組合邏輯電路設計

6.3.1門電路

6.3.2解碼器

6.3.3全加器

6.3.4數據選擇器

6.3.5比較器

6.3.6匯流排緩衝器

6.4時序邏輯電路設計

6.4.1觸發器

6.4.2數碼暫存器和移位暫存器

6.4.3計數器

6.4.4m序列發生器

6.5狀態機的VHDL設計

6.5.1狀態機設計法的優勢

6.5.2狀態機的形式

6.5.3狀態機的基本結構

6.5.4一般狀態機的VHDL設計

6.5.5一個狀態機的設計實例

6.6LPM定製

6.6.1定製ROM

6.6.2定製PLL

6.6.3定製RAM

習題

第7章EDA技術套用實例

7.1溫濕度自動監控系統設計

7.1.1系統設計方案

7.1.2溫濕度數據採集的控制——DHT11的驅動

7.1.3BCD十六進制解碼器設計

7.1.4液晶顯示器的驅動

7.1.5系統時鐘信號與液晶使能信號的產生

7.1.6系統頂層設計

7.2電機傳動控制模擬系統設計

7.2.1系統設計要求

7.2.2程式設計與注釋

7.3自動售貨機控制系統設計

7.3.1系統設計要求

7.3.2系統分析

7.3.3秒脈衝的產生

7.3.4自動售貨機主控模組設計

7.3.5顯示模組設計

7.3.6系統頂層設計

7.4多功能音樂播放器設計

7.4.1系統設計方案

7.4.2分頻模組

7.4.3選曲模組設計

7.4.4地址發生器設計

7.4.5定製簡譜數據的ROM

7.4.6簡譜轉換成分頻數

7.4.7數控分頻和占空比調整設計

7.4.8基於點陣顯示屏的曲名顯示

7.4.9系統頂層設計

7.5數字測頻系統設計

7.5.1系統設計方案

7.5.2時序信號產生

7.5.38位十進制計數器設計

7.5.4數據鎖存

7.5.5量程按鍵選擇輸出

7.5.6輸出顯示

7.5.7頂層設計及相關討論

7.6碼制轉換設計

7.6.1二進制碼轉換為8421 BCD碼

7.6.2二進制碼與格雷碼的轉換

第8EDA技術設計實驗項目

8.1設計一： 8位數碼掃描顯示電路

8.1.1設計目的

8.1.2設計內容及要求

8.1.3設計原理

8.1.4思考

8.2設計二： 直流電動機的PWM控制

8.2.1設計目的

8.2.2設計內容及要求

8.2.3設計原理

8.2.4思考

8.3設計三： 基於VHDL狀態機的A/D採樣控制電路設計

8.3.1設計目的

8.3.2設計內容及要求

8.3.3設計原理

8.3.4思考

8.4設計四： 硬體樂曲演奏電路及擴展設計——音樂播放器

8.4.1設計目的

8.4.2設計內容及要求

8.4.3設計原理

8.4.4思考

8.5設計五： 四人搶答電路與八路彩燈控制器

8.5.1設計目的

8.5.2設計內容及要求

8.5.3設計原理

8.5.4思考

8.6設計六： 信號燈控制系統設計

8.6.1設計目的

8.6.2設計內容及要求

8.6.3設計原理

8.6.4思考

參考文獻