EDA技术与FPGA应用设计

本书主要内容包括CPLD/FPGA可编程逻辑器件介绍，可编程逻辑器件EDA开发软件使用，VHDL硬件描述语言设计方法和SOPC应用，实验和设计实践5大部分。第一部分CPLD/FPGA可编程逻辑器件主要介绍可编程器件结构原理、设计流程、常用芯片特点及选用；第二部分重点介绍目前国内外常用EDA软件ispDesignEXPERTSystem、QuartusⅡ、ISE开发流程及ModelSim仿真应用；第三部分重点讲述VHDL语言基础、描述方法及设计实例；第四部分主要介绍DSPBuilder、SOPCBuilder、NiosⅡ应用及实例；第五部分介绍实验及课程设计内容。本书可作为高等学校电子信息类、电气信息类各专业的教材，也可作为电子工程设计技术人员的参考书。

第1章可编程逻辑器件概述
1.1数字逻辑电路设计与ASIC技术
1.1.1数字逻辑电路设计方法
1.1.2ASIC及其设计方法
1.2PLD概述
1.2.1PLD的发展
1.2.2PLD的分类
1.3PLD逻辑表示法
1.4PLD的设计与开发
1.4.1PLD的设计流程
1.4.2PLD的开发环境
1.4.3IP核复用技术
习题1
第2章大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA
2.1CPLD结构与工作原理
2.1.1Lattice公司的CPLD器件系列
2.1.2ispLSI1016的结构
2.1.3ispLSI系列器件的主要技术特性
2.1.4ispLSI器件的设计与编程
2.2FPGA内部结构与工作原理
2.3CPLD/FPGA产品概述
2.3.1Altera公司产品
2.3.2Xilinx公司产品
2.3.3Lattice公司产品
2.4编程与配置
2.4.1在系统可编程ISP
2.4.2配置
2.5CPLD与FPGA的比较和选用
习题2
第3章常用EDA软件
3.1ispDesignEXPERTSystem编程软件
3.1.1建立设计项目
3.1.2原理图源文件输入
3.1.3功能和时序仿真
3.1.4器件适配
3.1.5器件编程
3.1.6VHDL源文件输入方法
3.2QuartusII操作指南
3.2.1建立设计工程
3.2.2原理图源文件输入
3.2.3编译
3.2.4仿真验证
3.2.5器件编程
3.2.6VHDL设计输入方法
3.3ISE开发软件
3.3.1ISE概述
3.3.2新建工程
3.3.3新建VHDL源文件
3.3.4波形仿真
3.3.5设计实现
3.3.6下载配置
3.4ModelSim仿真软件
3.4.1ModelSim与VHDL仿真概述
3.4.2ModelSim仿真步骤
3.4.3VHDL测试文件
习题3
第4章VHDL语言基础
4.1VHDL语言的基本组成
4.1.1参数部分
4.1.2实体部分
4.1.3结构体部分
4.2VHDL语言要素
4.2.1文字规则
4.2.2数据对象
4.2.3VHDL中的数据类型
4.2.4VHDL语言的运算符
4.2.5VHDL的属性
习题4
第5章VHDL基本描述语句
5.1顺序语句
5.1.1顺序赋值语句
5.1.2IF语句
5.1.3CASE语句
5.1.4LOOP语句
5.1.5NEXT语句
5.1.6EXIT语句
5.1.7WAIT语句
5.1.8NULL语句
5.2并行语句
5.2.1并行信号赋值语句
5.2.2PROCESS进程语句
5.2.3元件例化语句
5.2.4BLOCK块语句
5.2.5GENERATE生成语句
习题5
第6章子程序与程序包
6.1子程序
6.1.1函数
6.1.2过程
6.2程序包
6.2.1程序包定义
6.2.2程序包引用
6.2.3常用预定义程序包
习题6
第7章常用电路的VHDL描述
7.1组合逻辑电路VHDL描述
7.1.1基本门电路
7.1.2编码器
7.1.3译码器
7.1.4数值比较器
7.1.5数据选择器
7.1.6算术运算
7.1.7三态门电路
7.1.8双向端口设计
7.2时序逻辑电路VHDL描述
7.2.1触发器
7.2.2计数器
7.2.3移位寄存器
7.2.4状态机
7.3存储器设计
7.3.1ROM存储器设计
7.3.2RAM存储器设计
习题7
第8章宏功能模块与IP核应用
8.1LPM_RAM
8.1.1LPM_RAM宏模块定制
8.1.2工程编译
8.1.3仿真验证
8.1.4查看RTL原理图
8.1.5LPM_RAM应用
8.2LPM_ROM宏模块
8.2.1建立初始化数据文件
8.2.2LPM_ROM宏模块配置
8.2.3仿真验证
8.2.4LPM_ROM模块调用
8.3时钟锁相环宏模块
8.3.1LPM_PLL宏模块配置
8.3.2PLL模块调用
8.3.3仿真验证
8.4片内逻辑分析仪
8.4.1新建逻辑分析仪设置文件
8.4.2引脚锁定
8.4.3编程下载
8.4.4信号采样
习题8
第9章DSPBuilder应用
9.1DSPBuilder软件安装
9.2DSPBuilder设计实例
9.2.1建立Simulink模型
9.2.2模型仿真
9.2.3模型编译
习题9
第10章SOPCBuilder应用
10.1SOPCBuilder
10.2NiosII综合设计实例
习题10
第11章EDA技术实验
11.1原理图输入方式
11.1.1实验一1位全加器
11.1.2实验二两位十进制计数器
11.2VHDL文本输入方式
11.2.1实验三显示译码器
11.2.2实验四8位加法器
11.2.3实验五3线-8线译码器
11.2.4实验六十进制加法计数器
11.2.5实验七4位十进制计数显示器
11.2.6实验八用状态机实现序列检测器
第12章综合设计
12.1移位相加8位硬件乘法器
12.1.1设计要求
12.1.2设计原理
12.1.3部分参考程序
12.1.4设计步骤
12.1.5设计报告
12.2秒表
12.2.1设计要求
12.2.2设计原理
12.2.3部分参考程序
12.2.4设计步骤
12.2.5设计报告
12.3抢答器
12.3.1设计要求
12.3.2设计原理
12.3.3部分参考程序
12.3.4设计步骤
12.3.5设计报告
12.4数字钟
12.4.1设计要求
12.4.2设计方案
12.4.3部分参考程序
12.4.4设计步骤
12.4.5设计报告
12.5交通灯控制器
12.5.1设计要求
12.5.2设计原理
12.5.3部分参考程序
12.5.4设计步骤
12.5.5设计报告
12.6多路彩灯控制器
12.6.1设计要求
12.6.2设计方案
12.6.3VHDL参考程序
12.6.4设计步骤
12.6.5设计报告
附录ADE2-115实验板引脚配置信息
参考文献