数字电路EDA设计 - 中国高校教材图书网
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书名： |
数字电路EDA设计
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| ISBN： | 7-5606-1350-0 |
条码： | |
| 作者： |
顾斌 赵明忠 姜志鹏 马才根
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥19.00
折扣价：￥18.05
折扣：0.95
节省了0.95元
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字数： |
415千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 发行编号： | 162100 |
每包册数： |
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| 出版日期： |
2004-02-01 |
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| 内容简介： |
本书主要内容有Altera可编程逻辑器件、MAX+plusⅡ开发工具、VHDL硬件描述语言和丰富的数字电路及数字电子系统EDA设计实例。
本书分为上、下两篇。上篇为理论篇，阐述了Altera主要系列的CPLD和FPGA芯片的结构及特点，以及相应的开发软件MAX+plusⅡ的使用，详尽介绍了VHDL的基本语言和实用技术；下篇为实践篇，列举了大量设计实例，这些实例程序全部通过了仿真，并均在JLE型EDA实验与开发系统上通过了硬件测试，实例对大部分实验现象和结果进行了详细分析。
本书实用性强，适合作为高职高专类院校的专业教材，也可供有关专业人员参考。
★为方便教学，本书配有电子教案，有需要的老师可与出版社联系，免费提供。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
上篇 理 论 篇
第1章 EDA技术概述 3
1.1 现代电子系统的设计方法 3
1.1.1 概述 3
1.1.2 ASIC技术 4
1.2 EDA技术 5
1.2.1 概述 5
1.2.2 EDA技术的基本特征 6
1.3 可编程专用集成电路ASIC 7
1.3.1 概述 7
1.3.2 主要特点 8
1.3.3 可编程ASIC技术展望 9
习题 12
第2章 可编程逻辑器件 13
2.1 可编程逻辑器件的分类 13
2.1.1 可编程逻辑器件按集成度分类 13
2.1.2 可编程逻辑器件的其他分类方法 14
2.2 可编程逻辑器件的基本结构 14
2.2.1 PLD电路的表示方法及有关符号 15
2.2.2 与-或阵列 16
2.2.3 宏单元 17
2.3 可编程逻辑器件的基本资源 17
2.3.1 功能单元 17
2.3.2 输入/输出引脚 18
2.3.3 布线资源 19
2.3.4 片内RAM 21
2.4 可编程逻辑器件的编程元件 23
2.5 Altera公司的可编程逻辑器件 26
2.5.1 Altera公司的产品简介 26
2.5.2 MAX 7000系列的结构特点 27
2.5.3 FLEX 10K系列的结构特点 30
2.5.4 ACEX系列器件 38
2.5.5 APEX系列器件简介 42
习题 50
第3章 可编程逻辑器件的设计与开发 51
3.1 可编程逻辑器件的设计过程 51
3.2 可编程逻辑器件的开发环境 53
3.2.1 ISP Synario系统 54
3.2.2 Foundation系统 54
3.2.3 MAX+plusⅡ系统 55
3.3 硬件描述语言 56
3.3.1 ABEL-HDL 56
3.3.2 Verilog-HDL 57
3.3.3 VHDL 57
3.3.4 VHDL和Verilog-HDL的比较 58
3.4 MAX+plusⅡ软件介绍 58
3.4.1 原理图编辑器(Graphic Editor) 58
3.4.2 符号编辑器(Symbol Editor) 59
3.4.3 文字编辑器(Text Editor) 59
3.4.4 波形编辑器(Waveform Editor) 60
3.4.5 编译(Compiler) 60
3.4.6 信息(Messages) 60
3.4.7 仿真(Simulator) 61
3.4.8 烧写(Programmer) 61
3.4.9 时间分析(Timing Analyzer) 61
3.4.10 引脚平面编辑器(Floorplan Editor) 62
3.4.11 体系显示窗口(Hierarchy Display) 62
3.5 如何使用MAX+plusⅡ 63
3.5.1 原理图编辑 63
3.5.2 文字编辑--VHDL设计 71
习题 77
第4章 VHDL语言 78
4.1 VHDL概述 78
4.1.1 VHDL的特点 79
4.1.2 VHDL程序的一般结构 79
4.2 VHDL语言的程序结构 80
4.2.1 实体 (Entity) 80
4.2.2 结构体(Architecture) 82
4.2.3 程序包、库及配置 92
4.2.4 VHDL的常用语句 95
4.3 VHDL语言的数据类型及运算操作符 107
4.3.1 VHDL语言的客体及其分类 107
4.3.2 VHDL语言的数据类型 109
4.3.3 VHDL语言的运算操作符 112
习题 117
下篇 实践篇
第5章 组合逻辑电路设计 121
5.1 基本门电路的设计 121
5.2 数据选择器的设计 126
5.3 1对2数据分配器的设计 132
5.4 4位BCD译码器的设计 136
5.5 三态门的设计 140
5.6 半加器的设计 144
5.7 全加器的设计 148
5.8 6位加法器的设计 153
5.9 4位加减法器的设计 158
5.10 3位乘法器的设计 162
习题 167
第6章 时序逻辑电路设计 169
6.1 基本D触发器的设计 170
6.2 JK触发器 176
6.3 带异步复位/置位端的使能T触发器 182
6.4 基本计数器的设计 187
6.5 同步清零的计数器 191
6.6 同步清零的可逆计数器 195
6.7 同步预置数的计数器 200
6.8 带进制的计数器 204
6.9 基本移位寄存器的设计 207
6.9.1 基本数据寄存器 207
6.9.2 串入/串出移位寄存器 211
6.10 同步预置数串行输出移位寄存器 215
6.11 循环移位寄存器 218
6.12 6位双向移位寄存器 221
6.13 有限状态机的设计 225
6.13.1 莫尔型状态机 225
6.13.2 米里型状态机 228
习题 232
第7章 数字系统设计实例 236
7.1 半整数分频器的设计 236
7.1.1 小数分频的基本原理 236
7.1.2 电路组成 237
7.1.3 VHDL程序 237
7.1.4 仿真结果 238
7.1.5 下载验证 238
7.2 音乐发生器 239
7.2.1 音名与频率的关系 239
7.2.2 音长的控制 240
7.2.3 演奏时音名的动态显示 240
7.2.4 VHDL程序 241
7.2.5 仿真结果 244
7.2.6 下载验证 245
7.3 2FSK/2PSK信号产生器 245
7.3.1 2FSK基本原理 245
7.3.2 2FSK信号产生器 246
7.3.3 2FSK/2PSK信号产生器 247
7.3.4 2FSK信号产生器的VHDL程序 248
7.3.5 2PSK信号产生器的VHDL程序 251
7.3.6 仿真结果 254
7.3.7 下载验证 255
7.4 实用多功能电子表 255
7.4.1 功能描述 255
7.4.2 电路组成 256
7.4.3 Verilog-HDL程序 258
7.4.4 仿真结果 263
7.4.5 下载验证 263
7.5 交通灯控制器 263
7.5.1 功能描述 264
7.5.2 交通灯控制器的实现 264
7.5.3 VHDL程序 265
7.5.4 仿真结果 266
7.5.5 下载验证 266
7.6 数字频率计 267
7.6.1 测频原理 267
7.6.2 频率计实现 267
7.6.3 VHDL程序 268
7.6.4 仿真结果 269
7.6.5 下载验证 269
习题 269
附录 JLE型EDA实验与开发系统使用介绍 270
参考文献 273
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
电子技术在不断地发展，电子系统的设计方法也随之发生变革，基于EDA技术的设计方法正在成为现代电子系统设计的主流。
大规模可编程逻辑器件FPGA/CPLD是当今应用最广泛的两类可编程专用集成电路(ASIC)。电子设计工程师只要拥有一台电脑，一套EDA开发工具，一块FPGA/CPLD芯片，就可以设计出所需的专用集成电路，大大减少了开发成本和开发时间，设计人员可以通过软件编程来修改硬件的功能，极大地提高了设计的灵活性和通用性。
由于具备上述特点，在世界范围内，FPGA/CPLD受到了业界的普遍欢迎，在近几年得到了迅猛的发展，其集成度、工作速度不断提高。目前，单片可用门数超过300万门、工作频率可达1 GHz以上的可编程器件已投入商用。由于结构和工艺的改进，可编程ASIC芯片上包含的资源越来越丰富，可实现的功能越来越强，它们已成为当今实现电子系统集成化的重要手段。而可编程ASIC的开发技术--EDA技术，势必成为广大电子信息工程类各专业领域工程技术人员的必修课。
国家教育部高度重视EDA技术的教学，要求电子技术类课程的体系和内容作相应改革，在设计手段上应用EDA工艺和FPGA/CPLD方法。EDA技术和FPGA/CPLD方法是电子技术类课程教学改革的重要方向。该课程应作为高职高专院校电子类各个专业的学生必须掌握的一门重要新技术课程。目前，高职院校的EDA教学可分为两个层次：第一层次是EWB、Protel的学习；第二层次是基于FPGA/CPLD的数字电路与数字系统的设计开发。
本书是作者在多年开发和教授EDA技术经验的基础上编写而成的。书中的实践篇和作者自行研制的配套"JLE型EDA实验与开发系统"早已在金陵科技学院（原金陵职业大学）、南京技师学院、南京高级技工学校等多所职业类院校中作为教师培训和学生教学的讲义及实验教学仪器推广使用，收到了很好的效果。
本书按照器件介绍-开发工具介绍-基本电路设计-应用电路设计的顺序编写。第1～4章为理论篇，其中第1章重点介绍了EDA和ASIC的基本概念；第2章以Altera公司的产品为例介绍了目前广泛使用的大规模可编程逻辑器件的特点、性能和发展趋势；第3章介绍了开发大规模可编程逻辑器件的EDA设计手段，重点介绍了Altera公司的EDA开发软件MAX+plusⅡ的使用方法；第4章重点介绍了国际标准通用硬件描述语言VHDL的程序结构、语言要素、常用语句以及仿真方法等内容，为后续章节的电路设计的学习打下基础。第5～7章是实践篇，分别介绍了组合逻辑电路、时序逻辑电路和综合数字电子系统的设计方法，并列举了大量实例，这些实例程序均仿真通过并全部在实验装置上得到验证，实例对大部分实验现象和结果都进行了详细分析。
本书第1章由顾斌和徐光辉共同编写；第2、3章由顾斌编写；第4章由姜志鹏编写；第5章由马才根和李蓓蓓共同编写；第6章由顾斌和姜志鹏共同编写；第7章由赵明忠编写。全书由顾斌统稿。
刘艳雯、史俊在本书编写过程中做了大量的文字工作，吴彬彬、朱媛媛和史俊对部分电路进行了仿真和验证，在此表示衷心感谢。
由于编者水平有限，书中疏漏与差错之处在所难免，恳请读者批评指正。
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