本书是EDA技术与VHDL的入门教材,主要介绍VHDL语言、QuartusⅡ工具、FPGA设计技巧以及典型设计案例,所有设计实例结合Altera公司DE2实验开发装置设计。本书通过大量的设计实例,力求使读者能顺利掌握VHDL语言编程并应用EDA技术设计现代数字系统。 本书根据初学者的学习习惯安排章节。全书共8章,分别为概述、VHDL 设计初步、Quartus II 软件开发指南、VHDL设计进阶、典型电路的VHDL设计、VHDL有限状态机设计、数字系统设计、EDA技术实验。全书提供了大量设计实例,并且为每一个设计提供了完整的程序代码,所有程序均经过软硬件验证测试。 本书可作为高等院校电子信息类、自动化类、计算机类以及相关专业本科生的教材,也可作为FPGA开发设计的自学参考书。

第1章 概述 1.1 EDA技术 1.1.1 EDA技术简介 1.1.2 EDA技术的发展历程 1.2 EDA技术的内容 1.2.1 可编程逻辑器件 1.2.2 硬件描述语言 1.2.3 EDA软件开发工具 1.2.4 硬件开发系统 1.3 FPGA/CPLD结构和原理 1.3.1 CPLD 1.3.2 FPGA 1.3.3 FPGA与CPLD的区别 1.4 可编程逻辑器件设计流程 第2章 VHDL设计初步 2.1 VHDL设计的语法结构 2.1.1 VHDL程序结构 2.1.2 实体 2.1.3 结构体 2.1.4 库 2.2 VHDL文字规则 2.2.1 数字型文字 2.2.2 字符串型文字 2.2.3 标识符及其表述规则 2.2.4 关键字 2.3 VHDL结构与要素 2.3.1 数据类型 2.3.2 VHDL数据对象 2.3.3 VHDL运算符 第3章 QuartusⅡ软件开发指南 3.1 QuartusⅡ设计流程 3.2 基于QuartusⅡ的设计实例 3.2.1 设计输入 3.2.2 综合 3.2.3 仿真 3.2.4 编程配置 3.3 SOPC系统设计 3.3.1 NiosⅡ简介 3.3.2 SOPC系统的设计开发流程 第4章 VHDL设计进阶 4.1 并行语句 4.1.1 并行信号赋值语句 4.1.2 进程语句 4.1.3 元件例化语句 4.2 顺序语句 4.2.1 赋值语句 4.2.2 流程控制语句 4.3 类属参量 4.4 系统层次化设计 4.4.1 元件例化法实现层次化设计 4.4.2 图形法实现层次化设计 第5章 典型电路的VHDL设计 5.1 组合逻辑电路的设计 5.2 计数器的VHDL设计 5.2.1 同步加法计数器 5.2.2 同步可逆计数器 5.2.3 同步六十进制加法计数器 5.3 分频器的VHDL设计 5.3.1 分频器的原理 5.3.2 偶数分频器的设计 5.3.3 奇数分频器的设计 5.3.4 占空比可调的分频器的设计 5.4 数码管显示电路VHDL设计 5.4.1 七段数码管显示译码器 5.4.2 数码管静态显示 5.4.3 数码管动态显示 5.5 键盘接口电路的VHDL设计 5.5.1 独立式键盘 5.5.2 矩阵式键盘 5.5.3 键盘的消抖 5.6 三态门和总线缓冲器 5.6.1 三态门电路 5.6.2 单向总线缓冲器 5.6.3 双向总线缓冲器 5.7 LCD1602显示电路设计 5.7.1 LCD1602内部结构分析 5.7.2 LCD1602控制指令集 5.7.3 LCD1602电气连接关系 5.7.4 LCD1602程序设计 第6章 VHDL有限状态机设计 6.1 概述 6.2 有限状态机的VHDL程序设计 6.2.1 状态机的VHDL设计 6.2.2 一般有限状态机的VHDL程序设计 6.3 状态机应用实例 第7章 数字系统设计 7.1 数字系统设计方法 7.2 FPGA开发设计相关规范 7.3 数字系统设计实例 7.3.1 交通信号灯控制电路设计 7.3.2 数字钟设计 7.3.3 4位乘法器的设计 第8章 EDA技术实验 8.1 基础实验 实验一 组合逻辑电路设计 实验二 分频电路设计 实验三 动态显示模块设计 实验四 4×4阵列键盘扫描模块设计 实验五 状态机电路设计 8.2 综合设计应用实验 实验一 计时秒表 实验二 数字频率计 实验三 交通灯控制器 实验四 自动打铃系统 8.3 实验报告范例 附录A DE2开发平台 A.1 DE2板上资源及硬件布局 A.2 DE2原理 A.3 DE2开发板测试说明 A.4 DE2平台的引脚分配表 附录B DE2实验扩展板 B.1 DE2实验扩展板连接方式 B.2 DE2扩展板接口 B.3 DE2原理图及引脚定义 参考文献