本書以VHDL語言應用為主線，首先介紹了EDA技術的基本概念、發展趨勢及開發過程；其次對VHDL的結構與要素、VHDL基本語句、VHDL設計實例進行了闡述，最后介紹了Max+Plus Ⅱ和Quartus Ⅱ開發工具以及實驗指導。全書緊密結合實際教學需要，強調實際工程應用，內容力求由淺入深，循序漸進，通俗易懂，注重將理論與實際應用結合起來，并且設計實例以直觀的仿真圖配合文字的方式進行表述，使得重點突出，淺顯易懂，幫助讀者盡快地掌握應用VHDL語言描述硬件電路的基本過程。
適讀人群 ：本書可作為高等院校電子、電氣、計算機、自動化及機電一體化等專業本科生和研究生學習VHDL應用的教材，也可以作為VHDL應用開發人員的參考書。
本書以實用為主線，兼顧普及與提高，介紹了EDA技術的相關概念、應用及發展歷程，簡要介紹了CPLD/FPGA的內部結構及相應的配置，詳細介紹了VHDL語言的編程要素、程序結構、順序語句和并行語句，探討了常用組合電路和數字電路的VHDL語言描述、狀態機及其設計方法，介紹了Max+plusⅡ和QuartusⅡ軟件開發平臺及其應用，給出了詳細的實驗指導，
面對現代電子技術的迅猛發展、高新技術日新月異的變化，以及人才市場、產品市場的迫切需求，我國許多高校迅速做出了積極的反應，在不長的時間內，于相關的專業教學與學科領域卓有成效地完成了具有重要意義的教學改革與學科建設。例如，適用于各種教學層次的EDA實驗室的建立：EDA、VHDL和大規模可編程邏輯器件相關課程的設置。同時，對革新傳統的數字電路課程的教學內容和實驗方式做了許多大膽的嘗試，使得諸如電子信息、通信工程、計算機應用、工業自動化等專業的畢業生的實際電子工程設計能力、新技術應用能力及高新技術市場的適應能力，都有了明顯的提高。
新世紀，電子技術的發展將更加迅猛，電子設計的自動化程度將更高，電子產品的上市節奏將更快，傳統的電子設計技術、工具和器件將在更大程度上被EDA所取代，EDA技術和VHDL勢必成為廣大電子信息工程類各專業領域工程技術人員的必修課。
本書以實用為主線，兼顧普及與提高。全書內容分為11章。第1章介紹EDA技術的相關概念、應用及發展歷程；第2章簡要介紹CPLD/FPGA的內部結構及相應的配置；第3章主要討論VHDL語言的編程基礎，詳細介紹VHDL語言的編程要素；第4章介紹VHDL語言的程序結構，詳細介紹實體、結構體及進程語句；第5章介紹順序語句；第6章介紹并行語句；第7章介紹VHDL語言的描述風格；第8章介紹常用組合電路和數字電路的VHDL語言描述；第9章簡要介紹狀態機及其設計方法；第10章介紹軟件開發平臺及軟件的應用；第11章詳細闡述實驗指導。
本書可作為普通高校通信、信息、電子、自動化、電氣、計算機等相關專業高年級本科生和研究生的教材，也可作為有關教師和科研人員的參考用書。
本書由長春理工大學電子信息工程學院楊光副教授主編。第1章和第2章由王英志編寫，第3章和第4章由宿敬輝編寫，第5章和第7章由陳磊編寫，第6章、第8章和第9章由楊光編寫，第10章和第11章由馮濤編寫。
由于EDA技術發展迅速，且編者水平和掌握的資料有限，書中有不當和錯誤之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編著者
2017年3月
楊光, 長春理工大學電子信息學院教授, 長期從事電子信息類EDA的教學與研究工作, 出版圖書多部, 發表論文多篇.
目 錄
第1章 緒論 1
1．1 EDA技術的含義 1
1．2 EDA技術的發展歷程 1
1．3 EDA技術的主要內容 3
1．4 EDA軟件系統的構成 5
1．5 EDA工具的發展趨勢 6
1．6 EDA的工程設計流程 7
1．7 數字系統的設計 9
習題 13
第2章 可編程邏輯器件 14
2．1 可編程邏輯器件的種類及分類方法 14
2．2 復雜的可編程邏輯器件 15
2．3 FPGA的配置模式 28
2．4 FPGA與CPLD的比較 32
習題 34
第3章 VHDL編程基礎 35
3．1 概述 35
3．2 VHDL語言要素 37
3．3 VHDL操作符 50
習題 53
第4章 VHDL程序結構 54
4．1 實體 54
4．2 結構體 57
4．3 塊語句結構 59
4．4 進程 60
4．5 子程序 64
4．6 庫 70
4．7 VHDL程序包 72
4．8 配置 74
習題 75
第5章 VHDL順序語句 77
5．1 賦值語句 77
5．2 轉向控制語句 79
5．3 WAIT語句 86
5．4 NULL語句 87
5．5 子程序調用語句 88
5．6 返回語句 90
5．7 其他語句和說明 90
習題 95
第6章 VHDL并行語句 97
6．1 進程語句 97
6．2 塊語句 99
6．3 并行信號賦值語句 100
6．4 并行過程調用語句 102
6．5 元件例化語句 103
6．6 生成語句 108
習題 112
第7章 VHDL描述風格 113
7．1 行為描述 113
7．2 數據流描述 114
習題 116
第8章 VHDL語言程序設計 117
8．1 組合邏輯電路設計 117
8．2 時序邏輯電路設計 122
8．3 存儲器設計 136
8．4 8位并行預置加法計數器設計 139
8．5 8位硬件加法器設計 140
8．6 正負脈寬數控調制信號發生器設計 142
8．7 D/A接口電路與波形發生器設計 145
8．8 BCD譯碼顯示電路設計 147
8．9 MCS-51單片機與CPLD接口邏輯設計 148
8．10 數字頻率計設計 152
8．11 A/D采樣控制器設計 157
8．12 8位硬件乘法器設計 159
8．13 流水燈控制器設計 166
習題 167
第9章 有限狀態機 169
9．1 一般狀態機的設計 169
9．2 摩爾狀態機的VHDL設計 172
9．3 米利狀態機的VHDL設計 174
9．4 狀態機的狀態編碼 176
9．5 狀態機剩余狀態處理 178
習題 179
第10章 MAX+PLUS II及QUARTUS II軟件應用 181
10．1 Max+plus II軟件應用指導 181
10．2 Quartus II軟件應用指導 192
習題 203
第11章 實驗指導 204
11．1 十進制計數器設計 204
11．2 D觸發器設計 205
11．3 8位加法器設計 206
11．4 單穩態電路設計 209
11．5 秒表設計 211
11．6 循環彩燈控制電路設計 213
11．7 DA控制電路設計 214
11．8 A/D采樣控制器設計 215
11．9 數字頻率計設計 216
11．10 正負脈寬數控調制信號發生器的設計 217
11．11 序列檢測器設計 218
參考文獻 219
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