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第1章 电子设计自动化综述1

1.1 引言1

1.2 EDA技术发展历程1

1.3 EDA系统构成4

1.4 EDA及相关技术发展趋势5

1.5 常用EDA工具8

1.5.1 Altera公司的EDA工具8

1.5.2 Xilinx公司的EDA工具9

1.5.3 Lattice公司的EDA工具11

思考题和习题12

第2章 MAX+plusⅡ软件及应用13

2.1 MAX+plusⅡ软件概述13

2.1.1 MAX+plusⅡ简介14

2.1.2 MAX+plusⅡ安装15

2.2 MAX+plusⅡ使用流程16

2.2.1 建立项目16

2.2.2 设计处理18

2.2.3 设计检验20

2.2.4 器件选择与引脚锁定26

2.2.5 器件编程28

2.3 图形文件输入32

2.3.1 原理图文件的建立32

2.3.2 原理图文件的编辑34

2.3.3 原理图文件的处理37

2.3.4 建立默认符号37

2.4 文本文件输入38

2.4.1 文本文件的建立38

2.4.2 文本文件的编辑39

2.5 层次化设计41

2.5.1 层次化设计文件输入42

2.5.2 层次化设计文件管理43

2.6 参数化模块库的使用44

2.6.1 参数化模块库44

2.6.2 参数化模块库的使用45

2.6.3 参数化ROM的使用47

2.7 软件使用中常见错误及其排除50

2.7.1 图形输入的错误及其排除50

2.7.2 文本输入的错误及其排除52

思考题和习题53

第3章 QuartusⅡ软件及应用55

3.1 QuartusⅡ概述55

3.1.1 QuartusⅡ3.0支持的第三方工具55

3.1.2 QuartusⅡ3.0的安装56

3.2.1 设计输入58

3.2 QuartusⅡ使用流程58

3.2.2 设计处理63

3.2.3 波形仿真68

3.2.4 器件编程70

3.3 图形文件输入73

3.3.1 图形输入73

3.3.2 图表模块输入77

3.4 文本文件输入80

3.5 层次化设计82

3.6 LPM的使用85

3.6.1 LPM设计宏功能模块85

3.6.2 LPM设计存储器模块87

思考题和习题89

4.1 VHDL概述91

第4章 硬件描述语言VHDL91

4.2 VHDL程序结构92

4.2.1 ENTITY实体93

4.2.2 ARCHITECTURE结构体95

4.2.3 配置、包和库96

4.2.4 子程序98

4.3 VHDL语法规则99

4.3.1 数据对象99

4.3.2 数据类型101

4.3.3 属性104

4.3.4 基本运算符106

4.4 VHDL并行语句107

4.4.1 信号赋值语句108

4.4.2 PROCESS语句109

4.4.3 BLOCK语句110

4.4.4 COMPONENT语句111

4.4.5 GENERATE语句113

4.5 VHDL顺序语句114

4.5.1 变量赋值语句114

4.5.2 IF语句114

4.5.3 CASE语句115

4.5.4 LOOP语句116

4.5.5 其他顺序语句117

思考题和习题119

第5章 VHDL应用实例121

5.1 常用组合逻辑电路设计121

5.1.1 编码器／译码器121

5.1.2 数据选择器124

5.1.3 运算器126

5.1.4 总线缓冲器128

5.2.1 时钟和复位131

5.2 常用时序逻辑电路设计131

5.2.2 触发器132

5.2.3 寄存器135

5.2.4 计数器137

5.2.5 分频器137

5.3 有限状态机设计140

5.3.1 Moore型状态机141

5.3.2 Mealy型状态机143

5.4 存储器设计146

5.4.1 随机存取存储器RAM146

5.4.2 只读存储器ROM148

思考题和习题150

6.1 概述154

第6章 第三方EDA工具154

6.2 FPGA Compiler155

6.2.1 快捷方式的综合流程155

6.2.2 约束条件的综合流程159

6.2.3 综合选项及分析162

6.3 Synplify163

6.3.1 Synplify主界面164

6.3.2 建立工程文件164

6.3.3 添加源文件165

6.3.4 编译源文件165

6.3.5 设置综合约束167

6.3.6 综合及其分析171

思考题和习题173

7.1 引言174

第7章 可编程逻辑器件综述174

7.2 PLD的分类176

7.2.1 按编程技术分类176

7.2.2 按集成度分类177

7.2.3 按逻辑单元分类179

7.2.4 按阵列可编程分类179

7.3 PLD的基本结构182

7.3.1 PAL器件182

7.3.2 GAL器件185

7.4 PLD产品简述191

7.4.1 Altera公司的PLD192

7.4.2 Xilinx公司的PLD192

7.4.3 Lattice公司的PLD196

7.5 PLD的发展趋势199

思考题和习题201

第8章 Altera可编程逻辑器件202

8.1 引言202

8.2 MAX系列203

8.2.1 MAX7000系列器件205

8.2.2 MAX7000S器件结构206

8.3 FLEX系列211

8.3.1 FLEX10K器件结构214

8.3.2 嵌入式阵列块EAB215

8.3.3 逻辑阵列块LAB218

8.3.4 逻辑单元LE219

8.3.5 快速互连通道224

8.3.6 I/O单元IOE224

8.4 ACEX1K系列227

8.4.1 ACEX1K器件结构228

8.4.2 嵌入式阵列块EAB230

8.4.3 逻辑阵列块LAB231

8.4.4 快速互连通道232

8.4.5 I/O单元IOE232

8.4.6 时钟锁定和自举233

8.4.7 I/O配置233

8.5 APEX系列234

8.5.1 APEX2OK器件结构237

8.5.2 MegaLAB结构238

8.5.3 逻辑阵列块LAB238

8.5.4 乘积项Product242

8.5.5 嵌入系统块ESB243

8.5.6 快速互连通道245

8.5.7 I/O单元IOE246

8.5.8 时钟锁定和时钟引擎248

8.6 Altera的其他系列248

8.6.1 Classic系列248

8.6.2 Stratix系列249

8.6.3 Mercury系列250

8.6.4 Excalibur系列250

思考题和习题251

第9章 数字系统设计与实现252

9.1 时钟电路的设计与实现252

9.1.1 模24计数器的VHDL设计252

9.1.2 模60计数器的原理图设计254

9.1.3 顶层文件设计254

9.2 UART数据接收发送电路设计与实现256

9.2.1 UART程序设计259

9.2.2 UART程序仿真267

9.3.1 接口电路的分析268

9.3 人机接口电路的设计与实现268

9.3.2 接口电路的设计269

9.4 8255并行接口电路的设计与实现273

9.4.1 8255接口电路的分析273

9.4.2 8255接口电路的设计275

思考题和习题310

第10章 提高电路设计效率的常用方法313

10.1 引言313

10.2 EAB单元的使用313

10.2.1 EAB单元的基本应用314

10.2.2 EAB单元的灵活应用316

10.3.1 修改底层布局319

10.3.2 EAB资源的合理使用319

10.3 优化系统运行速度319

10.3.3 软件综合的合理设置321

10.4 使用LPM宏单元库322

10.5 提高设计效率的综合应用323

10.5.1 提高硬件描述效率324

10.5.2 数据类型与端口定义328

思考题和习题330

第11章 CPLD/FPGA器件配置331

11.1 概述331

11.2 ByteBlaster配置331

11.2.1 原理与功能描述331

11.2.2 被动串行（PS）模式334

11.2.3 JTAG模式337

11.2.4 编程和配置步骤338

11.3.1 原理与功能描述341

11.3 ByteBlasterMV并口下载电缆341

11.3.2 编程和配置步骤343

11.4 MasterBlaster串行／USB通信电缆344

11.4.1 特点344

11.4.2 功能描述344

11.4.3 被动串行（PS）模式347

11.4.4 JTAG模式348

11.5 BitBlaster串行下载电缆351

11.5.1 特点351

11.5.2 功能描述351

11.6 MCU配置方案设计353

11.6.1 概述353

11.6.2 硬件设计353

11.6.3 软件设计355

思考题和习题359

第12章 PLD应用系统设计技术361

12.1 PLD系统板的抗干扰设计361

12.1.1 系统板电源与地线的设计362

12.1.2 系统板元器件的分配原则362

12.2 毛刺现象的产生及消除363

12.2.1 毛刺现象的产生363

12.2.2 毛刺现象的消除364

12.3 系统下载／配置电路的设计与实现367

12.3.1 下载／配置电路的设计367

12.3.2 下载／配置电路的焊接368

12.3.3 下载／配置电路的调试370

思考题和习题373

参考文献375