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第1章 绪论1

1.1 EDA技术的涵义1

1.2 EDA技术的发展历程1

1.3 EDA技术的主要内容3

1.3.1 大规模可编程逻辑器件3

1.3.2 硬件描述语言（HDL）4

1.3.3 EDA软件开发工具4

1.3.4 EDA实验开发系统6

1.4 EDA工具的发展趋势6

1.5 EDA的工程设计流程7

1.5.1 FPGA/CPLD工程设计流程7

1.5.2 ASIC工程设计流程10

1.6 数字系统的设计12

1.6.1 数字系统的设计模型12

1.6.2 数字系统的设计方法13

1.6.3 数字系统的设计准则13

1.6.4 数字系统的设计步骤14

1.7 EDA技术的应用展望15

1.8 EDA技术研究性教学探讨16

1.8.1 开展EDA技术研究性教学的意义16

1.8.2 开展EDA技术研究性教学的方法17

1.8.3 开展EDA技术研究性教学的成效18

习题19

第2章 大规模可编程逻辑器件20

2.1 可编程逻辑器件概述20

2.1.1 PLD的发展进程20

2.1.2 PLD的分类方法22

2.1.3 常用CPLD和FPGA标识的含义23

2.2 FPGA主流设计技术及发展趋势25

2.2.1 FPGA主流设计技术25

2.2.2 FPGA前沿设计技术与未来发展趋势30

2.3 Lattice公司的CPLD和FPGA器件37

2.3.1 Lattice公司的CPLD和FPGA概述37

2.3.2 ispMACH系列CPLD结构40

2.3.3 EC/ECP系列FPGA结构43

2.4 Altera公司的CPLD和FPGA器件50

2.4.1 Altera公司的CPLD和FPGA概述50

2.4.2 MAX系列CPLD结构54

2.4.3 Cyclone III系列FPGA结构55

2.4.4 Stratix II系列FPGA结构62

2.5 Xilinx公司的CPLD和FPGA器件66

2.5.1 Xilinx公司的CPLD和FPGA概述66

2.5.2 XC9500系列CPLD结构69

2.5.3 Spartan-3系列FPGA结构72

2.5.4 Virtex II Pro系列FPGA结构75

2.6 CPLD和FPGA的编程与配置76

2.6.1 CPLD和FPGA的编程配置76

2.6.2 CPLD和FPGA的下载接口78

2.6.3 CPLD器件的编程电路78

2.6.4 FPGA器件的配置电路79

2.7 FPGA和CPLD的开发应用选择84

习题88

第3章 Verilog HDL编程基础89

3.1 Verilog HDL简介89

3.1.1 常用硬件描述语言简介89

3.1.2 Verilog HDL的优点90

3.1.3 Verilog HDL程序设计约定90

3.2 Verilog HDL程序概述91

3.2.1 Verilog HDL程序设计举例91

3.2.2 Verilog HDL程序的基本结构93

3.2.3 Verilog HDL程序的基本特性93

3.2.4 Verilog HDL程序的描述风格94

3.3 Verilog HDL语言要素96

3.3.1 Verilog HDL文字规则96

3.3.2 Verilog HDL数据类型99

3.3.3 Verilog HDL操作符102

3.3.4 编译器伪指令108

3.4 结构描述语句111

3.4.1 元件实例化语句111

3.4.2 门级结构描述113

3.5 数据流描述语句115

3.5.1 隐式连续赋值语句115

3.5.2 显式连续赋值语句116

3.5.3 连续赋值的表达式117

3.5.4 连续赋值的应用实例117

3.6 行为描述语句120

3.6.1 过程性结构120

3.6.2 过程赋值语句125

3.6.3 块语句129

3.6.4 条件语句130

3.6.5 选择语句134

3.6.6 循环语句137

3.6.7 wait语句142

3.7 函数与任务142

3.7.1 函数143

3.7.2 任务145

3.7.3 函数调用函数147

3.7.4 任务调用函数及任务148

3.7.5 系统函数与任务150

3.8 基本逻辑电路设计152

3.8.1 组合逻辑电路设计152

3.8.2 时序逻辑电路设计158

3.8.3 存储器电路设计174

3.9 状态机的Verilog HDL设计178

3.9.1 状态机的基本结构和编码方案178

3.9.2 一般状态机的Verilog HDL设计179

3.9.3 摩尔状态机的Verilog HDL设计182

3.9.4 米立状态机的Verilog HDL设计184

习题188

第4章 常用EDA工具软件操作指南191

4.1 常用EDA工具软件安装指南191

4.2 常用EDA工具软件操作用例194

4.2.1 四位十进制计数器电路194

4.2.2 计数动态扫描显示电路195

4.2.3 EDA仿真测试模型及程序198

4.3 Altera Quartus II操作指南200

4.3.1 Quartus II的初步认识201

4.3.2 Quartus II的基本操作205

4.3.3 Quartus II的综合操作222

4.3.4 Quartus II的SOPC开发227

4.3.5 高版本Quartus II的仿真237

4.4 Xilinx ISE Design Suite操作指南241

4.4.1 Xilinx ISE的初步认识242

4.4.2 ISE Suite的基本操作245

4.4.3 ISE Suite的综合操作258

4.5 Synplicity Synplify Pro操作指南264

4.5.1 Synplify Pro的使用步骤264

4.5.2 Synplify Pro的使用实例265

4.6 Mentor Graphics ModelSim操作指南267

4.6.1 ModelSim的使用步骤268

4.6.2 ModelSim的使用实例268

习题273

第5章 EDA实验开发系统274

5.1 通用EDA实验开发系统概述274

5.1.1 EDA实验开发系统的基本组成274

5.1.2 EDA实验开发系统的性能指标274

5.1.3 通用EDA实验开发系统的工作原理275

5.1.4 通用EDA实验开发系统的使用方法275

5.2 GW48系列EDA实验开发系统的使用276

5.2.1 GW48系列EDA实验开发系统介绍276

5.2.2 GW48实验电路结构图279

5.2.3 GW48系统结构图信号名与芯片引脚对照表285

5.2.4 GW48系列EDA实验开发系统使用实例289

习题292

第6章 Verilog HDL设计应用实例293

6.1 8位加法器的设计293

6.2 8位乘法器的设计296

6.3 8位除法器的设计300

6.4 可调信号发生器的设计305

6.5 PWM信号发生器的设计313

6.6 数字频率计的设计317

6.7 数字秒表的设计321

6.8 交通灯信号控制器的设计325

6.9 高速PID控制器的设计331

6.10 FIR滤波器的设计337

6.11 CORDIC算法的应用设计340

6.12 闹钟系统的设计349

6.12.1 系统设计思路349

6.12.2 Verilog HDL源程序351

6.12.3 仿真结果验证369

6.12.4 逻辑综合分析369

6.12.5 硬件逻辑验证369

习题370

第7章 EDA技术实验371

7.1 实验一：计数器电路的设计371

7.2 实验二：算术运算电路的设计371

7.3 实验三：可调信号发生器的设计372

7.4 实验四：数字频率计的设计373

7.5 实验五：数字秒表的设计373

7.6 实验六：交通灯信号控制器的设计374

7.7 实验七：FIR滤波器的设计375

7.8 实验八：CORDIC算法的应用设计375

7.9 实验报告范例376

附录 利用WWW进行EDA资源的检索380

主要参考文献382