EDA技术与CPLD/FPGA开发应用简明教程(第二版)

作者:刘爱荣、王振成、陈杨、叶建森

丛书名:高等院校计算机应用系列教材

定价:69元

印次:2-9

ISBN:9787302330233

出版日期:2013.10.01

印刷日期:2021.06.04

图书责编:胡辰浩

图书分类:教材

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在信息技术高速发展的现代社会,电子系统的设计方法和设计手段已有了革命性的变化。可编程逻辑器件和EDA技术已广泛应用于通信、工业自动化、智能家电、智能交通、智能仪表、大屏幕、图像处理以及计算机等领域。因此,EDA技术是电子工程师必须掌握的技术。 全书共分12章。本书根据课堂教学和实践的需要,详细介绍了EDA技术的基本知识、大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的结构原理、EDA开发工具的使用方法、VHDL语言的语法结构和编程技巧、宏功能模块的应用、状态机和SOPC设计及应用。为提高读者的工程设计能力, 第9~11章分别介绍了CPLD/FPGA器件在数字系统、通信工程和计算机等领域的具体应用,并且运用大量综合性实例对各种关键技术进行了深入浅出的分析。此外,基础章节配有思考题,应用章节配有设计题,附录4配有实训内容、设计思路和实训步骤,为读者实训提供方便。 本书对应的电子教案、实例源文件和参考答案可以到http://www.tupwk.com.cn/downpage/index.asp网站下载。

刘爱荣教授,长期从事电子、计算机硬件和自动控制教学工作,在国内外重要学术刊物上发表论文共30篇;出版专著(译著等)15部;�

前 言 由于高密度现场可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)和专用集成电路的飞速发展,传统的设计技术已经不适合大规模及超大规模集成电路,以往分立的数字电路已经被可编程逻辑器件所取代。电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)技术正是为了适应现代电子产品设计的要求,吸收多学科最新成果而形成的一门新技术。 利用EDA开发工具进行电子系统的设计,具有以下几个特点:①用软件的方式设计硬件;②由用软件方式设计的系统到由开发软件自动完成硬件系统的转换;③设计过程中可用软件进行各种仿真;④系统可现场编程,在线升级;⑤整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低并且可靠性高。目前,可编程逻辑器件在通信系统、智能交通、智能家电、物联网及复杂的现场控制系统中得到广泛的应用。因此,EDA技术是现代电子设计工程师必须掌握的技术,基于CPLD/FPGA技术的开发应用已经成为数字时代的应用技术潮流。 本书的目的是帮助读者尽快掌握EDA技术,让读者学会应用硬件描述语言、原理图和状态图的混合设计方法设计数字系统。全书共12章:第1章主要介绍了EDA技术的基本知识和大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的结构原理;第2章主要介绍了应用原理图输入法设计逻辑电路的流程;第3章介绍了VHDL结构和要素;第4章介绍了Quartus II;第5章介绍了VHDL语言描述语句;第6章介绍了基本逻辑电路设计;第7章介绍了CPLD/FPGA应用系统设计实例;第8章介绍了有限状态机的设计;第9章介绍了宏功能模块与IP应用;第10章介绍了FPGA在DSP领域中的应用;第11章介绍了FPGA在...

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第1章  EDA概述与可编程逻辑器件 1

1.1  EDA技术 1

1.2  EDA技术发展历程 1

1.2.1  20世纪70年代的计算机辅助

设计CAD阶段 2

1.2.2  20世纪80年代的计算机辅助

工程设计CAE阶段 2

1.2.3  20世纪90年代电子系统设计

自动化EDA阶段 2

1.3  面向CPLD/FPGA的EDA技术

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  软件开发工具 5

1.3.4  实验开发系统 5

1.3.5  关于EDA技术的学习重点及

学习方法 6

1.4  EDA技术应用对象 6

1.4.1  可编程逻辑器件 7

1.4.2  半定制或全定制ASIC 7

1.4.3  混合ASIC 7

1.5  面向CPLD/FPGA的EDA开发

流程 7

1.5.1  设计输入 8

1.5.2  逻辑综合和优化 9

1.5.3  适配(目标器件的布局布线) 9

1.5.4  仿真 10

1.5.5  目标器件的编程/下载 10

1.6  可编程逻辑器件 10

1.6.1  PLD的分类 11

1.6.2  PROM可编程原理 12

1.6.3  GAL 14

1.7  CPLD的结构与可编程原理 15

1.7.1  CPLD的基本结构 15

1.7.2  逻辑阵列宏单元 16

1.7.3  I/O控制模块 18

1.7.4  可编程连线阵列 20

1.8  FPGA的结构与可编程原理 ...