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第1部分　硬件资源篇3

第1章 电子设计自动化综述3

1.1　EDA技术的发展3

1.1.1　EDA技术的发展阶段3

目录3

1.1.2　EDA的发展趋势5

1.2　EDA技术的基本工具6

1.2.1　EDA常用工具7

1.2.2　设计输入编辑器7

1.2.3　HDL综合器8

1.2.4　仿真器9

1.2.6　下载器10

1.2.5　适配器（布局、布线器）10

1.3 EDA技术的基本设计思路11

1.3.1　EDA电路级设计11

1.3.2 EDA系统级设计11

1.4 PLD的设计流程12

1.4.1 设计准备12

1.4.2 设计输入12

1.4.3 设计处理13

1.4.4 设计检验14

1.4.5 器件编程与配置14

习题15

2.1　Altera器件的命名16

第2章　Altera公司可编程逻辑器件16

2.2　Altera常用器件17

2.2.1　MAX 7000器件17

2.2.2　FLEX 10K器件26

2.2.3 APEX 20K器件45

2.3 Altera新型器件58

2.3.1 MAX Ⅱ器件58

2.3.2 Cyclone Ⅱ器件67

2.3.3 Stratix Ⅱ器件75

习题87

3.1 概述91

第3章 Quartus Ⅱ 5.0设计软件91

第2部分 软件操作篇91

3.2 Quartus Ⅱ 5.0软件安装92

3.2.1 系统配置要求92

3.2.2 Quartus Ⅱ 5.0软件的安装92

3.2.3 Quartus Ⅱ 5.0软件的授权94

3.3 一般设计流程96

3.3.1 图形用户界面设计流程96

3.3.2 EDA工具设计流程97

3.3.3 命令设计流程98

3.3.4 Quartus Ⅱ 5.0软件的主要设计特征99

3.4 Quartus Ⅱ 5.0软件的设计操作101

3.4.2 创建工程104

3.4.1 设计输入104

3.4.3 建立图形设计文件106

3.4.4 建立文本编辑文件121

3.4.5 建立存储器编辑文件123

3.5 Quartus Ⅱ 5.0设计项目的编译127

3.5.1 设计综合127

3.5.2 编译器窗口128

3.5.3 编译器选项设置131

3.5.4 引脚分配137

3.5.5 启动编译器140

3.5.6 查看适配结果142

3.6.1 创建一个仿真波形文件146

3.6 Quartus Ⅱ 5.0设计项目的仿真验证146

3.6.2 设计仿真150

3.6.3 仿真结果分析151

3.7 时序分析153

3.7.1 时序分析基本参数153

3.7.2 指定时序要求154

3.7.3 完成时序分析158

3.7.4 查看时序分析结果158

3.8 器件编程159

3.8.1 完成器件编程160

3.8.2 编程硬件驱动安装163

习题164

4.1.1 VHDL语言数据对象及其分类166

第4章 VHDL语言程序设计166

4.1 VHDL语言语法基础166

4.1.2 VHDL语言数据类型170

4.1.3 VHDL语言运算操作符177

4.2 VHDL语言的基本结构182

4.2.1 VHDL语言基本结构及语法规则182

4.2.2 VHDL构造体描述185

4.2.3 进程（process）语句结构描述187

4.2.4 子程序语句的结构描述189

4.2.5 库、程序包及配置198

4.3 VHDL语言顺序语句208

4.3.1 赋值语句208

4.3.2 条件语句209

4.3.3 case语句212

4.3.4 loop语句224

4.3.5 next语句227

4.3.6 exit语句228

4.3.7 wait语句229

4.3.8 顺序语句中子程序调用语句232

4.3.9 返回（return）语句233

4.3.10 空操作（null）语句234

4.4 VHDL并行语句234

4.4.1 条件信号代入语句235

4.4.2 选择信号代入语句236

4.4.3 元件例化语句238

4.4.4 并行赋值语句（即信号代入语句）240

4.4.5 生成语句240

习题242

第3部分 设计应用篇247

第5章　数字系统设计与实现247

5.1　模为60的计数器设计与实现247

5.1.1　建立图形文件247

5.1.2　项目编译248

5.1.3　项目仿真249

5.2.1 文本编辑法设计模为24的计数电路250

5.2　时钟电路的设计与实现250

5.2.2　建立顶层clock文件与时钟电路设计252

5.3　状态机电路设计与实现254

5.3.1　有限状态机的编码规则254

5.3.2　有限状态机的设计254

5.3.3　有限状态机的VHDL设计255

5.4　半整数分频器的设计257

5.4.1　小数分频的基本原理258

5.4.2　电路组成258

5.4.3　半整数分频器设计258

5.5　UART数据接收发送电路设计与实现261

5.5.1　波特率的设定261

5.5.3　数据接收262

5.5.2　数据发送262

5.5.4　UART程序设计263

5.6　CPLD在人机接口中的设计与实现271

5.6.1　接口电路分析与设计271

5.6.2　接口电路的部分软件设计273

5.7　并行8255接口电路设计与实现277

5.7.1 并行8255接口电路结构分析277

5.7.2　接口电路VHDL实际编程278

习题312

6.1 引言316

6.2　EAB单元的使用316

第6章　提高电路设计效率的常用方法316

6.2.1　EAB单元结构分析317

6.2.2　EAB设计应用319

6.3　芯片速度的优化321

6.3.1　修改低层布局321

6.3.2　合理使用CPLD资源321

6.3.3　通过软件配置提高系统速度323

6.4　使用LPM宏单元库325

6.5　提高设计效率的综合应用327

6.5.1 编程过程语法设计效率的提高327

6.5.2　编程过程中数据类型应用与端口定义331

习题333

7.1 ByteBlaster配置334

7.1.1　原理与功能描述334

第7章　FPGA/CPLD器件的配置334

7.1.2　PS模式337

7.1.3　JTAG模式338

7.1.4　软件编程和配置步骤341

7.2　ByteBlasterMV并口下载电缆345

7.2.1　原理与功能描述345

7.2.2　软件编程和配置步骤348

7.3　MasterBlaster串行／USB通信电缆348

7.3.1 特点348

7.3.2　功能描述349

7.3.3　PS模式351

7.3.4　JTAG模式352

7.4.2　功能描述355

7.4　BitBlaster串行下载电缆355

7.4.1 特点355

7.5　MCU的快速配置357

7.5.1 概述357

7.5.2　硬件设计358

7.5.3　软件设计360

习题363

第8章　综合设计与功能实现364

8.1　PLD/FPGA系统板的抗干扰设计364

8.1.1 电源与地信号线的设计分配364

8.1.2　系统设计元器件的选择365

8.2.1 电路毛刺的产生与分析366

8.2 电路中毛刺现象的产生及消除366

8.2.2　电路毛刺信号的处理与消除367

8.3 系统功能下载／配置电路的焊接调试与功能实现369

8.3.1　系统功能下载／配置电路设计任务369

8.3.2　系统功能下载／配置电路的焊接与调试370

习题375

第9章 电子设计与竞赛指导376

9.1 电子电路设计方案的选择376

9.1.1　试题分析376

9.1.2　方案选择377

9.2　历届电子设计竞赛题分析378

9.2.1 历届电子设计竞赛题目378

9.2.2　竞赛题目归类379

9.3　典型竞赛题目设计381

9.3.1 自动往返电动小汽车设计381

9.3.2　系统整体方案的论证382

9.3.3　单元电路的方案论证和设计382

9.3.4　理论计算385

9.3.5　测试与数据385

9.3.6　结果分析385

9.4　竞赛论文撰写386

9.4.1　设计报告的评分标准386

9.4.2　设计报告的格式、内容及注意事项386

习题388

参考文献390