EDA技術及實驗教程

《EDA技術及實驗教程》是范秋華編輯出版的圖書。

圖書內容

本書實驗內容由淺入深，分為基本實驗、綜合創新實驗、套用實例；每個實驗任務又分基本實驗內容和擴展實驗內容，便於學生自主開放式及分層次的綜合創新學習。

第1~2章介紹硬體知識，

第3章介紹VHDL語言，

第4章介紹基本實驗及軟體環境的使用，同時也鞏固了數字電路的基本知識。

第5章為綜合實驗，與傳統實驗不同的是，給出了具體的思路及參考程式和所需硬體知識，便於沒有學習過EDA課程的學生一本在手，快速入門。

第6章介紹4個套用實例。

目錄

第1章 概述 1

1.1 EDA技術及其發展 1

1.2 EDA設計方法 3

1.3 可程式邏輯器件 5

1.4 硬體描述語言 6

1.5 可程式邏輯器件的未來 7

第2章 可程式邏輯器件 8

2.1 概述 8

2.1.1 PLD的發展 8

2.1.2 PLD的分類 9

2.2 簡單PLD原理 10

2.3 複雜PLD原理 12

2.3.1 CPLD結構與原理 12

2.3.2　FPGA結構與原理 14

2.4 選擇CPLD還是選擇FPGA 17

2.5 生產PLD的四大廠商 18

第3章 VHDL設計基礎 19

3.1 VHDL的基本組成 19

3.1.1 VHDL實體 20

3.1.2 VHDL結構體 21

3.1.3 VHDL庫 22

3.1.4 VHDL程式包 22

3.1.5 VHDL配置 24

3.2 VHDL的基本要素 24

3.2.1 VHDL的標識符 24

3.2.2 VHDL 的數據類型 25

3.2.3 VHDL的數據對象 29

3.2.4 VHDL的運算操作符 30

3.3　VHDL的基本語句 33

3.3.1 順序語句 33

3.3.2 並行語句 38

3.3.3 常用屬性描述語句 43

3.4 VHDL的子程式 44

3.4.1 過程 45

3.4.2 函式 46

習題 47

第4章 基礎實驗 48

4.1 初識VHDL 48

一、實驗目的 48

二、實驗任務 48

三、基本實驗條件 48

四、實驗原理 48

五、思考題 50

六、初識VHDL實驗報告 51

4.2 Quartus II 9.0環境的使用 53

一、實驗目的 53

二、實驗任務 53

三、基本實驗條件 53

四、實驗原理 53

五、實驗指導 63

六、思考題 64

七、Quartus II 9.0環境的使用實驗報告 65

4.3 原理圖的設計及層次化設計方法一 67

一、實驗目的 67

二、實驗任務 67

三、基本實驗條件 67

四、實驗原理 67

五、實驗指導 69

六、原理圖的設計及層次化設計方法一實驗報告 71

4.4 時序電路的設計及層次化設計方法二 73

一、實驗目的 73

二、實驗任務 73

三、基本實驗條件 73

四、實驗原理 73

五、實驗指導 75

六、時序電路的設計及層次化設計方法二實驗報告 77

4.5 宏功能模組的使用 79

一、實驗目的 79

二、實驗任務 79

三、基本實驗條件 79

四、實驗原理 79

五、實驗指導 81

六、思考題 82

七、宏功能模組的使用實驗報告 83

4.6 狀態機的設計 85

一、實驗目的 85

二、實驗任務 85

三、基本實驗條件 85

四、實驗原理 85

五、實驗指導 91

六、思考題 92

七、狀態機的設計實驗報告 93

第5章 綜合實驗 95

5.1 基於FPGA的電子琴設計 95

一、實驗目的 95

二、實驗任務 95

三、基本實驗條件 95

四、實驗指導 95

五、特色創新 104

六、實驗注意事項 104

5.2 基於FPGA的MP3播放電路設計 104

一、實驗目的 104

二、實驗任務 104

三、基本實驗條件 105

四、實驗指導 105

五、特色創新 109

5.3　基於FPGA的VGA顯示 110

一、實驗目的 110

二、實驗任務 110

三、基本實驗條件 110

四、實驗指導 110

五、實驗任務 118

5.4 基於FPGA的音樂彩燈控制 118

一、實驗目的 118

二、實驗任務 118

三、基本實驗條件 118

四、實驗指導 118

五、實驗思考 125

5.5 基於FPGA的4×4矩陣鍵盤的識別顯示 126

一、實驗目的 126

二、實驗任務 126

三、基本實驗條件 126

四、實驗指導 126

五、特色創新 130

六、實驗注意事項 130

5.6 基於FPGA的LED 掃描顯示 130

一、實驗目的 130

二、實驗任務 130

三、基本實驗條件 131

四、實驗指導 131

五、實驗內容 135

第6章 套用實例 136

6.1　基於FPGA的輸入輸出接口 136

6.1.1　試驗原理、技術及方法 136

6.1.2 實驗思考及擴展 146

6.2 簡易數位訊號傳輸性能分析儀 146

6.2.1 設計目標與要求 146

6.2.2　總體設計 147

6.2.3　各分支電路設計 148

6.2.4　EDA設計分析及程式設計 148

6.2.5　設計總結 151

6.3　數字電子鐘 151

6.3.1　設計思路 151

6.3.2　各模組程式 152

6.3.3 數字電子鐘實現 155

6.4 可程式方波發生器（PWG）的設計 157

6.4.1 設計要求 157

6.4.2　設計思路 158

6.4.3　各模組程式 159

6.4.4 整體實現 163

6.4.5 設計思考及改進 164

附錄A PS2鍵盤接口知識 166

附錄B GB2312簡體中文編碼表 169

附錄C 基本指令和擴充指令 183

參考文獻 185