前    言

当前，可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，简称PLD）是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，它的影响丝毫不亚于20世纪70年代单片机的发明和使用。PLD能完成任何数字器件的功能，上至高性能CPU，下至简单的TTL74序列电路，都可以用PLD来实现。PLD如同一张白纸或是一堆积木，工程师可以通过传统的原理图输入法，或是硬件描述语言自由地设计一个数字系统。通过软件仿真，事先验证设计的正确性。在印刷电路（PCB）板完成以后，还可以利用PLD的在线修改能力，随时修改设计而不必改动硬件电路。使用PLD来开发数字电路，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。PLD的这些优点使得PLD技术在20世纪90年代以后得到飞速的发展，同时也大大推动了EDA（Electronic Design Automation）软件和硬件描述语言（HDL）的    进步。

目前，PLD工艺已经达到65纳米数量级，正向45纳米迈进。2005年Altera公司生产可编程逻辑芯片的集成度达5亿只晶体管。原来需要成千上万只电子元器件组成的电子设备电路，现在使用单片超大规模集成电路就可以实现，为SOC（System On a Chip）和SOPC（System On a Programmable Chip）技术的发展开拓了可实施的空间。

本书分为7章。第1章PLD技术概述，介绍PLD技术的基本概念、PLD设计流程、支持PLD技术的软件工具和硬件描述语言。

第2章可编程逻辑器件，介绍可编程逻辑器件的分类、结构和编程方法。

第3章EDA工具软件，介绍Altera公司的Quartus II软件的使用方法，作为PLD设计的基础。通过本章的学习，读者可以用Quartus II软件的原理图输入法，设计数字电路和系统，并掌握用试验开发系统或开发板进行设计电路的硬件验证。

第4章VHDL，介绍VHDL的语言要素、程序结构以及描述风格，并介绍最基本、最典型的数字逻辑电路的VHDL描述，作为VHDL工程设计的基础。通过本章的学习，读者可初步掌握使用Quartus II软件的文本编辑输入法开发设计PLD的基本技能。

第5章Verilog HDL，介绍Verilog HDL的语言规则、数据类型和语句结构，并介绍最基本、最典型的数字逻辑电路的Verilog HDL描述，作为Verilog HDL工程设计的基础。

第6章基于PLD的DSP开发技术，介绍利用Matlab/DSP Builder工具进行DSP模块设计、Matlab模型仿真、SignalCompiler使用方法、使用Modelsim进行RTL级仿真、使用Quartus II实现时序仿真和DSP设计的硬件实现与测试方法。通过本章的学习，读者可初步掌握利用Matlab/DSP Builder工具，直接用PLD来硬件实现DSP功能的开发技术。

第7章PLD在电子电路设计中的应用，主要介绍PLD在电子电路设计中的应用，包括在组合逻辑电路中的应用、时序逻辑电路中的应用和综合应用。帮助读者提高可编程逻辑器件的设计能力。

考虑到国内各高等院校配置有不同的可编程逻辑器件实验板或开发系统，本书在附录A、附录B和附录C中，分别介绍Altera DE2开发板使用方法、伟福EDA6000实验开发系统和康芯GW48 EDA系统使用说明。每章还附有思考题和习题。

本书面向实际、内容丰富、图文并茂、通俗易懂，可作为高等工科院校高年级学生的教材和学习参考资料，亦可作为电子设计竞赛的赛前辅导用书。

本书由桂林电子科技大学江国强教授编著，Altera公司中国项目经理徐平波先生、南京伟福公司的陈小宇总经理为本书的编写提供了全面的技术支持。对于书中的不足与错误之处，恳请读者指正。

 编著者

                                                              2006年12月