高等学校电子信息类专业系列教材 EDA技术与应用 基于QSYS和VHDL
作者：刘昌华 著
出版时间：2017年版
内容简介
本书从教学和工程应用的角度介绍EDA技术的基本概念、应用特点、可编程逻辑器件、Quartus Ⅱ 13.0、Qsys、Nios Ⅱ EDS等EDA开发工具的基本使用方法和技巧，还介绍了常用逻辑单元电路的VHDL建模技术，并通过大量设计实例详细地介绍基于EDA技术的层次化设计方法。书中列举的设计实例都经由Quartus Ⅱ 13.0工具编译通过，并在DE2115开发平台上通过了硬件测试，可直接使用。本书的特点是以数字电路和系统设计为主线，着眼于实用性，紧密联系数字电路和系统的实践性教学环节和科研实际，结合丰富的实例，按照由浅入深的学习规律，循序渐进，逐步引入相关EDA技术和工具，内容通俗易懂、重点突出。本书共6章，各章均配有思考与练习，第3~5章给出了相关实验，便于读者学习和教学使用。本书可作为高等院校电子、通信、自动化及计算机等专业EDA应用技术的教学用书，也可作为电子设计工程师技术培训的参考用书。
目录
第1章EDA概述
1.1EDA技术及其发展
1.1.1EDA技术的发展历程
1.1.2EDA技术的主要内容
1.1.3EDA技术的发展趋势
1.2硬件描述语言
1.2.1硬件描述语言的起源
1.2.2HDL语言的特征
1.3EDA技术的层次化设计方法与流程
1.3.1EDA技术的层次化设计方法
1.3.2EDA技术的设计流程
1.4EDA工具软件简介
1.4.1Altera公司的EDA开发工具
1.4.2Xilinx公司的EDA开发工具
1.4.3其他仿真软件
1.5IP核
1.6互联网上的EDA资源
1.7本章小结
1.8思考与练习
第2章可编程逻辑器件
2.1可编程逻辑器件的发展历程及特点
2.1.1可编程逻辑器件的发展历程
2.1.2可编程逻辑器件的特点
2.2可编程逻辑器件分类
2.2.1按集成度分
2.2.2按编程特性分
2.2.3按结构分
2.3简单PLD
2.3.1PLD中阵列的表示方法
2.3.2PROM
2.3.3PLA器件
2.3.4PAL器件
2.3.5GAL器件
2.4CPLD
2.4.1传统的CPLD的基本结构
2.4.2*新CPLD的基本结构
2.5FPGA
2.5.1传统FPGA的基本结构
2.5.2*新FPGA的基本结构
2.6可编程逻辑器件的发展趋势
2.6.1先进工艺
2.6.2处理器内核
2.6.3硬核与结构化ASIC
2.6.4低成本器件
2.7本章小结
2.8思考与练习
第3章Quartus Ⅱ开发系统
3.1Quartus Ⅱ简介
3.1.1Quartus Ⅱ 13.0的特点
3.1.2Quartus Ⅱ 13.0系统安装许可与技术支持
3.1.3Quartus Ⅱ设计流程
3.2Quartus Ⅱ 13.0设计入门
3.2.1启动Quartus Ⅱ 13.0
3.2.2设计输入
3.2.3编译综合
3.2.4硬件测试
3.3基于原理图输入的Quartus Ⅱ设计
3.4基于文本输入的Quartus Ⅱ设计
3.5基于LPM可定制宏功能模块的Quartus Ⅱ设计
3.6TimeQuest时序分析
3.6.1时序分析的特点
3.6.2时序分析的基本概念
3.6.3使用TimeQuest时序分析器约束分析设计
3.7嵌入式逻辑分析仪的使用
3.7.1Quartus Ⅱ的SignalTap Ⅱ原理
3.7.2SignalTap Ⅱ使用流程
3.7.3在设计中嵌入SignalTap Ⅱ逻辑分析仪
3.8实验
3.8.1实验3?1： Quartus Ⅱ原理图输入设计法
3.8.2实验3?2： 4?16线译码器的EDA设计
3.8.3实验3?3： 基于MSI芯片设计计数器
3.8.4实验3?4： LPM宏功能模块的使用
3.8.5实验3?5： Quartus Ⅱ设计正弦信号发生器
3.9本章小结
3.10思考与练习
第4章VHDL设计基础
4.1VHDL的基本组成
4.1.1实体
4.1.2构造体
4.1.3程序包
4.1.4库
4.1.5配置
4.2VHDL的基本要素
4.2.1VHDL的标识符
4.2.2VHDL的客体
4.2.3VHDL的数据类型
4.2.4VHDL的运算符
4.3VHDL的基本语句
4.3.1顺序语句
4.3.2并行语句
4.4实验
4.4.1实验4?1： 应用VHDL设计简单组合逻辑
4.4.2实验4?2： 算术加法运算电路的VHDL设计
4.4.3实验4?3： 应用VHDL完成简单时序电路设计
4.4.4实验4?4： 设计VHDL加法计数器
4.4.5实验4?5： 设计移位运算器
4.5本章小结
4.6思考与练习
第5章基于Nios Ⅱ的Qsys软硬件设计
5.1Qsys技术简介
5.1.1SOPC简介
5.1.2Qsys简介
5.1.3Qsys的功能特点
5.2Qsys设计流程
5.3Qsys用户界面
5.3.1系统元件页
5.3.2系统选项
5.3.3Qsys菜单命令简介
5.4Nios Ⅱ处理器系统
5.4.1Nios Ⅱ嵌入式处理器简介
5.4.2基于Nios Ⅱ的软硬件开发流程
5.4.3HAL系统库
5.4.4使用HAL开发应用程序
5.5基于Nios Ⅱ的Qsys开发实例
5.5.1硬件部分
5.5.2软件部分
5.6实验
5.6.1实验5?1： 七段数码管显示实验
5.6.2实验5?2： 按键控制数码管递增实验
5.6.3实验5?3： 跑马灯实验
5.6.4实验5?4： 自定义PWM组件实验
5.7本章小结
5.8思考与练习
第6章EDA技术的应用
6.1组合逻辑电路的设计应用
6.1.1编码器设计
6.1.2译码器的设计
6.1.3多路选择器的设计
6.1.4加法器设计
6.1.5数值比较器
6.1.6算术逻辑运算器
6.2时序逻辑电路的设计应用
6.2.1触发器
6.2.2锁存器和寄存器
6.2.3计数器
6.3状态机的设计
6.3.1有限状态机的VHDL建模
6.3.2Moore状态机VHDL设计
6.3.3Mealy状态机VHDL设计
6.4存储器的设计
6.4.1ROM的设计
6.4.2RAM的设计
6.4.3FIFO的设计
6.5EDA综合设计
6.5.1简易数字钟的设计
6.5.2出租车自动计费器EDA设计
6.5.3数字密码锁EDA设计
6.6本章小结
6.7思考与练习
附录ADE2?115开发板引脚配置信息
参考文献