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1.1EDA技术及其重要性1

1.1.1什么是EDA技术1

第1章 EDA概述1

1.1.2EDA技术的重要性2

1.2EDA技术的知识体系3

1.2.1可编程逻辑器件3

1.2.2硬件描述语言4

1.2.3EDA工具软件5

1.3.1EDA技术的主要特点6

1.3EDA技术的特点和发展趋势6

1.3.2EDA技术的发展趋势8

1.4专用集成电路ASIC9

1.4.1ASIC的概念和分类9

1.4.2可编程ASIC技术展望10

小结10

思考题与习题11

2.1.1可编程逻辑器件的发展历程12

2.1.2可编程逻辑器件的分类12

2.1概述12

第2章 可编程逻辑器件12

2.1.3PLD的基本结构17

2.2简单PLD17

2.2.1PAL18

2.2.2GAL23

2.3CPLD和FPGA30

2.3.1CPLD的结构与工作原理31

2.3.2FPGA的结构与工作原理34

2.4.1在系统可编程技术的特点41

2.4在系统可编程逻辑器件41

2.4.2ispLSI系列1016的结构42

2.4.3ispGDS介绍51

小结53

思考题与习题54

第3章 EDA设计流程与开发工具55

3.1EDA设计流程55

3.1.1设计输入55

3.1.2设计实现57

3.1.3设计仿真58

3.2CPLD和FPGA的编程与配置方法59

3.1.4编程或配置59

3.2.1CPLD的ISP方式编程60

3.2.2使用PC并行口配置FPGA61

3.2.3用专用配置器件配置FPGA61

3.2.4使用单片机配置FPGA63

3.3常用的EDA开发工具软件65

3.3.1MAX+plusⅡ概述66

3.3.2Lattice公司设计软件概述67

3.4.1一位全加器的设计68

3.4MAX+plusⅡ的原理图输入设计示例68

3.4.2 2位十进制计数译码电路的设计79

3.4.3总结与补充说明83

小结87

思考题与习题87

第4章 VHDL硬件描述语言89

4.1VHDL概述89

4.1.1VHDL的特点89

4.1.2VHDL与Verilog、ABEL语言的比较90

4.1.3关于VHDL的学习91

4.2VHDL程序结构93

4.2.1实体94

4.2.2结构体96

4.2.3库102

4.2.4程序包105

4.2.5配置108

4.3VHDL语言要素110

4.3.1VHDL文字规则111

4.3.2VHDL数据对象115

4.3.3数据类型118

4.3.4类型转换124

4.3.5运算操作符125

4.4VHDL的基本描述语句130

4.4.1顺序语句130

4.4.2并行语句148

4.4.3其他语句162

4.4.4属性语句171

小结176

思考题与习题177

5.1.1门电路的设计182

第5章 VHDL程序设计基础182

5.1组合逻辑设计182

5.1.2常用组合电路的设计185

5.2时序逻辑设计190

5.2.1触发器设计191

5.2.2移位寄存器设计194

5.2.3计数器设计196

5.3状态机设计199

5.3.1摩尔型状态机的设计200

5.3.2米里型状态机的设计205

5.4.1只读存储器ROM207

5.4存储器设计207

5.4.2静态随机存储器SRAM209

5.4.3先入后出堆栈209

小结210

思考题与习题211

第6章 MAX+plusⅡ使用进阶212

6.1MAX+plusⅡ的VHDL设计向导212

6.1.1创建源程序cnt4.vhd212

6.1.2创建源程序decl7s.vhd217

6.1.3完成顶层文件设计218

6.1.4顶层工程文件的处理221

6.1.5设计项目的其他信息和资源配置224

6.2LPM的调用方法229

6.2.1LPM的原理图调用方法230

6.2.2LPM的VHDL文本方式调用235

6.3波形输入设计方法246

6.4用MAX+plusⅡ优化设计248

6.4.1全局逻辑综合选项248

6.4.2局部逻辑综合选项249

6.4.3探针Probe的使用252

6.4.4打包254

6.5其他设置255

6.5.1编程文件转换255

6.5.2MAX+plusⅡ在Windows 2000上的安装设置256

小结257

思考题与习题257

第7章 数字系统EDA设计举例259

7.1数字钟259

7.1.2数字钟的顶层结构260

7.1.1数字钟的设计要求260

7.1.3数字钟各模块的VHDL源程序设计261

7.2智力竞赛抢答器269

7.2.1抢答器的功能描述269

7.2.2抢答器的设计270

7.3交通灯控制器274

7.3.1交通灯控制器功能要求274

7.3.2交通灯控制器的设计274

7.3.3仿真波形277

7.3.4下载验证277

7.4.2 8路彩灯控制器的设计278

7.4 8路彩灯控制器278

7.4.1 8路彩灯控制器的功能要求278

7.4.3下载验证283

7.5简易数字频率计283

7.5.1设计任务283

7.5.2数字频率计的设计283

小结288

思考题与习题288

8.1.1GW48-CK实验开发系统概述289

第8章 EDA实验289

8.1GW48-CK实验开发系统的使用说明289

8.1.2实验电路结构图295

8.1.3GW48-CK系统结构图信号名与芯片引脚对照表306

8.2EDA实验310

8.2.1实验1——用原理图输入法设计4位全加器310

8.2.2实验2——计数译码显示电路设计311

8.2.3实验3——计数器的设计315

8.2.4实验4——简易彩灯控制器318

8.2.6实验6——用原理图输入法设计2位十进制频率计320

8.2.5实验5——用原理图输入法设计4位十进制计数译码器320

8.2.7实验7——序列检测器设计322

8.2.8实验8——用LPM设计8位数控分频器和4位乘法器325

8.2.9实验9——脉宽可调的方波信号发生器设计325

8.2.10实验10——VGA显示器彩条信号发生器设计329

8.2.11实验11——“梁祝”乐曲演奏电路334

附录 常用PLD芯片引脚图344

参考文献347