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目 录1

序1

前言1

第一章EDA技术概述1

第一节EDA技术的发展及其未来1

一、EDA技术的发展进程1

二、未来的EDA技术3

第二节EDA技术的构成要素3

第三节EDA软件系统的构成6

第四节基于可编程器件的EDA技术7

设计流程7

第二章可编程逻辑器件与数字系统的设计11

第一节可编程逻辑器件概述11

一、可编程逻辑器件的发展与应用11

二、复杂可编程逻辑器件（CPLD）的基本原理14

三、现场可编程门阵列（FPGA）的基本原理16

四、在系统可编程（ISP）技术与ispLSI逻辑器件19

五、CPLD和FPGA的选用23

第二节Altera系列可编程逻辑器件25

一、Altera系列器件的性能特点与分类25

二、Altera系列器件的结构和原理26

三、边界扫描测试技术44

第三节基于FPGA/CPLD的数字系统46

设计基础46

一、数字系统的基本模型与设计过程46

二、数字系统的设计方法48

三、基于FPGA/CPLD数字系统的设计规则50

思考与练习52

第三章EDA数字系统开发54

软件54

第一节MAX+PLUSⅡ概述54

一、MAX+PLUSⅡ简介54

二、工具按钮的使用55

第二节MAX+PLUSⅡ的基本操作57

一、MAX+PLUSⅡ的安装57

二、MAX+PLUSⅡ的第一次运行58

三、MAX+PLUSⅡ的设计流程59

方法60

第三节MAX+PLUSⅡ的设计输入60

一、图形输入61

二、文本输入64

三、波形输入65

四、MAX+PLUSⅡ的层次化设计68

过程72

一、设计项目的建立与设计输入72

第四节MAX+PLUSⅡ的设计处理72

二、设计项目的编译73

三、设计项目的仿真80

四、定时分析86

五、器件编程88

六、MAX+PLUSⅡ的提高89

第五节FPGA开发软件Xilinx100

Foundation100

一、Xilinx Foundation的安装100

二、Xilinx Foundation的设计输入及处理101

三、Xilinx Foundation的设计过程举例103

第六节ispLSI开发软件Lattice107

ispEXPERT107

一、Lattice ispEXPERT的安装107

二、Lattice ispEXPERT的原理图输入设计法108

三、Lattice ispEXPERT下VHDL和电路图混合输入117

四、调用组员设计部件的并行设计法举例122

五、在VHDL文本中锁定引脚设计法举例129

六、在ispEXPERT7.2平台下的宏调用设计法举例130

思考与练习133

第四章硬件描述语言VHDL编程135

基础135

第一节概述135

一、常用硬件描述语言简介135

二、VHDL的优点136

三、VHDL与高级语言的区别136

第二节VHDL程序结构137

一、VHDL程序的基本结构与程序设计举例137

二、实体说明138

三、结构体与结构体的描述139

第三节VHDL的基本数据类型141

一、数据对象141

二、数据类型142

三、标识符144

四、运算符145

五、VHDL属性146

第四节VHDL的基本描述语句146

一、顺序语句147

二、并行语句150

第五节子程序156

一、函数的定义与引用156

二、过程的定义与引用158

三、子程序重载159

第六节程序包和库159

一、程序包159

二、设计库161

一、组合逻辑电路的设计162

第七节基本逻辑电路设计162

二、时序逻辑电路的设计168

第八节状态机的VHDL设计182

一、状态机的基本结构和功能182

二、摩尔（MOORE）状态机的VHDL设计183

三、米立（MEALX）状态机的VHDL设计184

四、状态机的VHDL设计实例186

思考与练习191

第一节可编程模拟器件概述192

第五章可编程模拟器件及其开发软件PAC-Designer192

第二节Lattice的ispPAC系列的结构193

一、ispPAC10的结构与性能193

二、ispPAC20的结构与性能195

三、ispPAC80的结构与性能203

第三节ispPAC的接口电路203

第四节ispPAC增益调整方法204

一、通用增益设置205

四、整数比增益设置法206

三、分数增益的设置法206

二、非10倍数的整数增益的设置206

第五节有源滤波器设计207

一、用在系统可编程模拟器件实现有源滤波器207

二、用ispPAC器件设计滤波器的选型规则209

第六节PAC-Designer软件使用方法210

一、PAC-Designer软件概述210

二、PAC-Designer软件的使用方法211

三、PAC-Designer软件的几个重要的功能214

四、ispPAC80器件的软件设计方法217

思考与练习219

第六章EDA设计综合实例与实验220

第一节数字电路综合设计实例220

一、时序电路及计数器设计220

二、矩阵键盘控制器的设计229

三、16×16点阵字符发生器243

四、用ASM图法设计交通灯控制器246

五、电子密码锁的设计250

六、乐曲自动演奏器及简易电子琴的设计251

七、利用VHDL进行数字钟设计257

第二节计算机接口设计实例269

一、数字系统设计与单片机接口实验269

二、CPLD与计算机双工通信实验270

三、CPLD与计算机并行口通信276

实验276

第三节数模混合电路设计实例280

一、A/D转换器的设计280

二、应用ispPAC20设计电压监控电路282

三、函数信号发生器的设计289

四、数字电压表的设计292

思考与练习294

附录EDA实验开发系统资源297

一、EDA实验开发系统的基本硬件297

配置297

二、配套开发软件资源298

三、部分硬件接口板原理299

四、设计指导与注意事项308

参考文献310