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在通信工程中的实践应用;第12章介绍了SOPC系统开发技术。
本书在选材上注重内容新颖、技术先进并且重点突出。书中给出了经实践验证的大量设计实例,希望能对读者迅速掌握大规模可编程器件设计与应用有所帮助。
全书由刘爱荣、王振成、陈杨、叶建森、李立凯、李红丽、张璐璐、刘宏宇、王欣编写。其中第1.1~1.10节和附录3由张璐璐编写,第1.11~1.16节和第4章由王欣编写,第2章由王振成编写,第3章由刘宏宇编写,第5.1~5.2节和第10章由刘爱荣编写,第6、7和第12章由李立凯编写,第9.1~9.2节和附录4由陈杨编写,第8章和9.3~9.7节由叶建森编写,第11章、5.3~5.4节及附录1、附录2由李红丽编写,全书由刘爱荣统稿、定稿。另外,解放军信息工程大学王志新教授对此书的编写提出了宝贵意见,在此深表感谢。
在编写本书的过程中参考了相关文献,在此向这些文献的作者深表感谢。由于EDA技术是一门发展迅速的新技术,加上作者水平有限,书中难免有疏漏、不妥甚至错误之处,恳请专家和广大读者批评指正。我们的信箱是huchenhao@263.net,电话是010-62796045。
编 者
2013年3月