EDA技术与应用
出版时间:
2021-12
版次:
1
ISBN:
9787111693918
定价:
55.00
装帧:
其他
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
284页
字数:
438千字
-
本书全面系统地介绍了电子设计自动化（EDA）的相关技术理论?VHDL 语言及语法?开发环境Altera Quartus Ⅱ操作流程?电子设计与优化方法等。本书遵循循序渐进的学习规律，突出实用性，以数字电路和系统设计为主线，与数字电路和系统的实践教学环节及科研实际相结合，提供丰富的SOPC 设计实例。全书共9 章，内容包括EDA 工具软件Quartus Prime 18.0 、VHDL 语言要素、VHDL 基本结构、VHDL 顺序语句、VHDL 并行语句、数字电路设计实例、EDA 技术的综合应用、Verilog HDL 、SOPC 技术。本书基于Intel FPGA 产品及开发环境，参考了官方提供的设计资料，提供了丰富的设计案例，从理论与实践两个方面解决了与后续课程的衔接，具有系统性强、内容新颖、适用性广等特点。
本书可作为普通高等院校电子信息专业?通信专业及计算机专业的教材，也可作为工程技术人员的参考用书。本书配有电子课件和源代码，欢迎选用本书作为教材的老师登录www.cmpedu.com 注册下载，或发邮件至jinacmp@163.com 索取。 目 录
前言第1 章 EDA 工具软件Quartus Prime 18.0 1
1.1 安装Quartus Prime 18.0 软件 1
1.2 Quartus Prime 18.0 软件使用向导 7
1.3 原理图输入设计方法 18 习题 21
第2 章VHDL 语言要素 22
2.1 VHDL 简介 22
2.2 VHDL 语法基础 24
2.2.1 文法规则 24
2.2.2 数据对象 25
2.2.3 数据类型 28
2.2.4 运算操作符 33 习题 36
第3 章VHDL 基本结构 37
3.1 VHDL 概述 37
3.1.1 VHDL 程序设计举例 37
3.1.2 VHDL 程序的基本结构 39
3.2 设计实体 39
3.3 结构体 42
3.4 VHDL 结构体的子结构 44
3.4.1 块语句结构 45
3.4.2 进程语句结构 46
3.5 库和程序包 49
3.5.1 库 49
3.5.2 程序包 50
3.6 配置 52 习题 53
第4 章VHDL 顺序语句 54
4.1 赋值语句 54
4.1.1 变量赋值语句 54
4.1.2 信号赋值语句 55
4.2 流程控制语句 56
4.2.1 IF 语句 56
4.2.2
CASE 语句 60
4.2.3
LOOP 语句 65
4.2.4
NEXT 语句 68
4.2.5
EXIT 语句 68
4.3
WAIT 语句 69
4.4
ASSERT 语句 71
4.5
RETURN 语句 72
4.6
NULL 语句 72
习题 73
第5 章VHDL 并行语句 76
5.1
进程语句 76
5.2
块语句 80
5.3
并行信号赋值语句 82
5.3.1
简单信号赋值语句 82
5.3.2
条件信号赋值语句 83
5.3.3
选择信号赋值语句 83
5.4
并行过程调用语句 84
5.4.1
过程调用语句 84
5.4.2
函数调用语句 87
5.5
元件例化语句 88
5.6
生成语句 92
习题 96
第6 章数字电路设计实例 98
6.1
触发器 98
6.1.1
D 触发器的设计 98
6.1.2
T 触发器的设计 102
6.1.3
RS 触发器的设计 103
6.2
寄存器 105
6.2.1
串入-串出寄存器 105
6.2.2
串入-并出寄存器 107
6.3
计数器 109
6.3.1
三进制计数器 109
6.3.2
同步计数器 110
6.4
有限状态机 112
6.5
有限状态机的基本描述 117
6.6
Moore 型状态机 118
6.7
Mealy 型状态机 121
6.8
Mealy 型和Moore 型状态机的变种 123
6.9
异步状态机 129
目录VII
习题 131
第7 章EDA 技术的综合应用 134
7.1
显示电路设计 134
7.1.1
二输入或门输出显示 134
7.1.2
三进制计数器 135
7.1.3
二十四进制计数器 137
7.2
多路彩灯控制器的设计 143
7.2.1
多路彩灯控制器的设计要求 143
7.2.2
多路彩灯控制器的设计方案 143
7.2.3
多路彩灯控制器各模块的设计与实现 143
7.3
智力抢答器的设计 147
7.3.1
抢答器的设计要求 147
7.3.2
抢答器的设计方案 147
7.3.3
抢答器各模块的设计与实现 147
7.4
量程自动转换数字式频率计的设计 154
7.4.1
频率计的设计要求 154
7.4.2
频率计的设计方案 155
7.4.3
频率计各模块的设计与实现 155
习题 163
第8 章Verilog HDL 164
8.1
Verilog HDL 程序模块结构 164
8.2
Verilog HDL 的词法 166
8.2.1
空白符和注释 166
8.2.2
常数 166
8.2.3
字符串 166
8.2.4
标识符 166
8.2.5
关键字 167
8.2.6
操作符 167
8.2.7
Verilog HDL 数据对象 168
8.3
Verilog HDL 的语句 170
8.3.1
赋值语句 170
8.3.2
条件语句 171
8.3.3
循环语句 173
8.3.4
结构声明语句 174
8.4
不同抽象级别的Verilog HDL 模型 177
8.4.1
Verilog HDL 门级描述 177
8.4.2
Verilog HDL 的行为描述 178
8.4.3
用结构描述实现电路系统设计 179 习题 181
第9 章SOPC 技术 182
9.1
SOPC Builder/Nios II IDE 软件使用方法 182
9.2
SOPC 系统基本实验 191
9.2.1
Hello-Led 流水灯实验 191
9.2.2
数码管显示实验 198
9.2.3
按键输入中断实验 201
9.2.4
定时计数器实验 205
9.2.5
串行接口通信实验 208
9.2.6
存储器配置实验 210
9.2.7
4 乘4 键盘实验 216
9.3
SOPC 系统综合实验 218
9.3.1
高速DAC 实验 218
9.3.2
DDS 实验 224
9.3.3
高速ADC 实验 229
9.3.4
静态数码管显示实验 231
9.3.5
VGA 彩条显示实验 233
9.3.6
PS2 键盘实验 238
9.3.7
USB 数据读写实验 242
9.3.8
TFT 真彩屏实验 243
9.3.9
SD 卡实验 246
9.3.10
UC\\OS-II 操作系统移植实验 250
9.3.11
PS2 鼠标控制实验 256
9.3.12
音频接口实验 258
9.3.13
百兆以太网实验 265
9.3.14 四相步进电动机实验 272 参考文献 275
-
内容简介:
本书全面系统地介绍了电子设计自动化（EDA）的相关技术理论?VHDL 语言及语法?开发环境Altera Quartus Ⅱ操作流程?电子设计与优化方法等。本书遵循循序渐进的学习规律，突出实用性，以数字电路和系统设计为主线，与数字电路和系统的实践教学环节及科研实际相结合，提供丰富的SOPC 设计实例。全书共9 章，内容包括EDA 工具软件Quartus Prime 18.0 、VHDL 语言要素、VHDL 基本结构、VHDL 顺序语句、VHDL 并行语句、数字电路设计实例、EDA 技术的综合应用、Verilog HDL 、SOPC 技术。本书基于Intel FPGA 产品及开发环境，参考了官方提供的设计资料，提供了丰富的设计案例，从理论与实践两个方面解决了与后续课程的衔接，具有系统性强、内容新颖、适用性广等特点。
本书可作为普通高等院校电子信息专业?通信专业及计算机专业的教材，也可作为工程技术人员的参考用书。本书配有电子课件和源代码，欢迎选用本书作为教材的老师登录www.cmpedu.com 注册下载，或发邮件至jinacmp@163.com 索取。
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目录:
目 录
前言第1 章 EDA 工具软件Quartus Prime 18.0 1
1.1 安装Quartus Prime 18.0 软件 1
1.2 Quartus Prime 18.0 软件使用向导 7
1.3 原理图输入设计方法 18 习题 21
第2 章VHDL 语言要素 22
2.1 VHDL 简介 22
2.2 VHDL 语法基础 24
2.2.1 文法规则 24
2.2.2 数据对象 25
2.2.3 数据类型 28
2.2.4 运算操作符 33 习题 36
第3 章VHDL 基本结构 37
3.1 VHDL 概述 37
3.1.1 VHDL 程序设计举例 37
3.1.2 VHDL 程序的基本结构 39
3.2 设计实体 39
3.3 结构体 42
3.4 VHDL 结构体的子结构 44
3.4.1 块语句结构 45
3.4.2 进程语句结构 46
3.5 库和程序包 49
3.5.1 库 49
3.5.2 程序包 50
3.6 配置 52 习题 53
第4 章VHDL 顺序语句 54
4.1 赋值语句 54
4.1.1 变量赋值语句 54
4.1.2 信号赋值语句 55
4.2 流程控制语句 56
4.2.1 IF 语句 56
4.2.2
CASE 语句 60
4.2.3
LOOP 语句 65
4.2.4
NEXT 语句 68
4.2.5
EXIT 语句 68
4.3
WAIT 语句 69
4.4
ASSERT 语句 71
4.5
RETURN 语句 72
4.6
NULL 语句 72
习题 73
第5 章VHDL 并行语句 76
5.1
进程语句 76
5.2
块语句 80
5.3
并行信号赋值语句 82
5.3.1
简单信号赋值语句 82
5.3.2
条件信号赋值语句 83
5.3.3
选择信号赋值语句 83
5.4
并行过程调用语句 84
5.4.1
过程调用语句 84
5.4.2
函数调用语句 87
5.5
元件例化语句 88
5.6
生成语句 92
习题 96
第6 章数字电路设计实例 98
6.1
触发器 98
6.1.1
D 触发器的设计 98
6.1.2
T 触发器的设计 102
6.1.3
RS 触发器的设计 103
6.2
寄存器 105
6.2.1
串入-串出寄存器 105
6.2.2
串入-并出寄存器 107
6.3
计数器 109
6.3.1
三进制计数器 109
6.3.2
同步计数器 110
6.4
有限状态机 112
6.5
有限状态机的基本描述 117
6.6
Moore 型状态机 118
6.7
Mealy 型状态机 121
6.8
Mealy 型和Moore 型状态机的变种 123
6.9
异步状态机 129
目录VII
习题 131
第7 章EDA 技术的综合应用 134
7.1
显示电路设计 134
7.1.1
二输入或门输出显示 134
7.1.2
三进制计数器 135
7.1.3
二十四进制计数器 137
7.2
多路彩灯控制器的设计 143
7.2.1
多路彩灯控制器的设计要求 143
7.2.2
多路彩灯控制器的设计方案 143
7.2.3
多路彩灯控制器各模块的设计与实现 143
7.3
智力抢答器的设计 147
7.3.1
抢答器的设计要求 147
7.3.2
抢答器的设计方案 147
7.3.3
抢答器各模块的设计与实现 147
7.4
量程自动转换数字式频率计的设计 154
7.4.1
频率计的设计要求 154
7.4.2
频率计的设计方案 155
7.4.3
频率计各模块的设计与实现 155
习题 163
第8 章Verilog HDL 164
8.1
Verilog HDL 程序模块结构 164
8.2
Verilog HDL 的词法 166
8.2.1
空白符和注释 166
8.2.2
常数 166
8.2.3
字符串 166
8.2.4
标识符 166
8.2.5
关键字 167
8.2.6
操作符 167
8.2.7
Verilog HDL 数据对象 168
8.3
Verilog HDL 的语句 170
8.3.1
赋值语句 170
8.3.2
条件语句 171
8.3.3
循环语句 173
8.3.4
结构声明语句 174
8.4
不同抽象级别的Verilog HDL 模型 177
8.4.1
Verilog HDL 门级描述 177
8.4.2
Verilog HDL 的行为描述 178
8.4.3
用结构描述实现电路系统设计 179 习题 181
第9 章SOPC 技术 182
9.1
SOPC Builder/Nios II IDE 软件使用方法 182
9.2
SOPC 系统基本实验 191
9.2.1
Hello-Led 流水灯实验 191
9.2.2
数码管显示实验 198
9.2.3
按键输入中断实验 201
9.2.4
定时计数器实验 205
9.2.5
串行接口通信实验 208
9.2.6
存储器配置实验 210
9.2.7
4 乘4 键盘实验 216
9.3
SOPC 系统综合实验 218
9.3.1
高速DAC 实验 218
9.3.2
DDS 实验 224
9.3.3
高速ADC 实验 229
9.3.4
静态数码管显示实验 231
9.3.5
VGA 彩条显示实验 233
9.3.6
PS2 键盘实验 238
9.3.7
USB 数据读写实验 242
9.3.8
TFT 真彩屏实验 243
9.3.9
SD 卡实验 246
9.3.10
UC\\OS-II 操作系统移植实验 250
9.3.11
PS2 鼠标控制实验 256
9.3.12
音频接口实验 258
9.3.13
百兆以太网实验 265
9.3.14 四相步进电动机实验 272 参考文献 275
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