EDA技术及应用(第 二 版) - 中国高校教材图书网
|
书名： |
EDA技术及应用(第 二 版)
|
| ISBN： | 7-5606-1048–X |
责任编辑： | |
| 作者： |
谭会生 张昌凡
相关图书
|
装订： | 平装 |
| 印次： | 2-4 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥24.00
折扣价：￥22.80
折扣：0.95
节省了1.2元
|
字数： |
531千字
|
| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
|
| 出版日期： |
2003-07-01 |
每包册数： |
|
| 国家规划教材： |
|
省部级规划教材： |
|
| 入选重点出版项目： |
|
获奖信息： |
|
|
|
| 内容简介： |
本书以实用为主线，兼顾普及与提高。全书内容分为五个部分，前四部分为正文，共七章，第5部分为附录。第1部分概括地阐述了EDA技术及应用的有关问题(第1章)； 第2部分比较全面地介绍了EDA技术的主要内容，包括EDA的物质基础——大规模可编程逻辑器件FPGA/CPLD的结构及原理(第2章)， EDA的主流表达方式——VHDL的编程基础(第3章)，EDA的设计开发软件——三个主流厂家Lattice、Altera、Xilinx公司的设计开发软件的使用(第4章)，EDA的实验开发系统——目前性能较好的GW48型EDA实验开发系统的结构及使用方法(第5章)；第3部分提供了比较多的综合性的EDA应用设计实例(第6章)；第4部分是EDA技术实验（第7章）；第5部分是三个附录：常用FPGA/CPLD管脚图（附录1），VHDL程序设计的语法结构（附录2），利用WWW进行EDA资源的检索（附录3）。
本书取材广泛，内容新颖，观点鲜明，重点突出，POST http://sinobook.com.cn/press/scr⒓扑慊τ谩⒁瞧饕潜淼刃畔⒐こ汤嗉跋嘟ㄒ档谋究粕蜓芯可褂茫部勺魑喙厝嗽钡淖匝Р慰际椤?
★本书配有电子教案，有教学需要者可免费索取。
|
| 作者简介： |
|
|
| 章节目录： |
第1章 绪论 1
1.1 EDA技术的涵义 1
1.2 EDA技术的发展历程 1
1.3 EDA技术的主要内容 3
1.4 EDA软件系统的构成 5
1.5 EDA工具的发展趋势 6
1.6 EDA的工程设计流程 8
1.7 数字系统的设计 11
1.7.1 数字系统的设计模型 11
1.7.2 数字系统的设计方法 12
1.7.3 数字系统的设计准则 12
1.7.4 数字系统的设计步骤 13
1.8 EDA技术的应用展望 14
习题 15
第2章 大规模可编程逻辑器件 17
2.1 可编程逻辑器件概述 17
2.1.1 PLD的发展进程 17
2.1.2 PLD的种类及分类方法 19
2.2 复杂可编程逻辑器件(CPLD) 20
2.2.1 CPLD的基本结构 20
2.2.2 Altera 公司的器件产品 26
2.3 现场可编程门阵列(FPGA) 41
2.3.1 FPGA器件的结构 42
2.3.2 FPGA的配置模式 55
2.3.3 FPGA器件性能比较 59
2.4 在系统可编程(ISP)逻辑器件 61
2.4.1 ispLSI/pLSI 逻辑器件 62
2.4.2 ispLSI/pLSI 1000/E、2000和3000系列逻辑器件 66
2.4.3 ispLSI 5000V、6000和8000系列逻辑器件 68
2.5 FPGA和CPLD的开发应用选择 75
习题 78
第3章 VHDL编程基础 80
3.1 概述 80
3.1.1 常用硬件描述语言简介 80
3.1.2 VHDL的优点 80
3.1.3 VHDL程序设计约定 81
3.2 VHDL程序基本结构 82
3.2.1 VHDL程序设计举例 82
3.2.2 VHDL程序的基本结构 85
3.2.3 实体(ENTITY) 85
3.2.4 结构体(ARCHITECTURE) 88
3.3 VHDL语言要素 89
3.3.1 VHDL文字规则 89
3.3.2 VHDL数据对象 91
3.3.3 VHDL数据类型 94
3.3.4 VHDL操作符 105
3.4 VHDL顺序语句 108
3.4.1 赋值语句 109
3.4.2 转向控制语句 111
3.4.3 WAIT 语句 121
3.4.4 子程序调用语句 124
3.4.5 返回语句(RETURN) 126
3.4.6 空操作语句(NULL) 127
3.4.7 其他语句和说明 127
3.5 VHDL并行语句 135
3.5.1 进程语句 136
3.5.2 块语句 143
3.5.3 并行信号赋值语句 146
3.5.4 并行过程调用语句 149
3.5.5 元件例化语句 151
3.5.6 生成语句 153
3.6 子程序(SUBPROGRAM) 157
3.6.1 函数(FUNCTION) 158
3.6.2 重载函数(OVERLOADED FUNCTION) 159
3.6.3 过程(PROCEDURE) 161
3.6.4 重载过程(OVERLOADED PROCEDURE) 163
3.7 库、程序包及其他 163
3.7.1 库(LIBRARY) 163
3.7.2 程序包(PACKAGE) 165
3.7.3 配置(CONFIGURATION) 168
3.8 VHDL描述风格 170
3.8.1 行为描述 171
3.8.2 数据流描述 172
3.8.3 结构描述 172
3.9 基本逻辑电路设计 174
3.9.1 组合逻辑电路设计 174
3.9.2 时序逻辑电路设计 181
3.9.3 存储器设计 192
3.10 状态机的VHDL设计 198
3.10.1 状态机的基本结构和功能 198
3.10.2 一般状态机的VHDL设计 199
3.10.3 摩尔状态机的VHDL设计 201
3.10.4 米立状态机的VHDL设计 207
习题 209
第4章 常用EDA工具软件操作指南 212
4.1 Lattice ispEXPERT 操作指南 212
4.1.1 ispEXPERT System的安装 212
4.1.2 原理图的设计操作指南 213
4.1.3 VHDL设计操作指南 215
4.2 Altera MAX+plus II操作指南 226
4.2.1 MAX+plus II安装 227
4.2.2 MAX+plus II操作指南 227
4.3 Xilinx Foundation操作指南 235
4.3.1 Xilinx Foundation的安装 236
4.3.2 Foundation工程设计流程 237
4.3.3 VHDL设计操作指南 238
习题 245
第5章 EDA实验开发系统 247
5.1 GW48型EDA实验开发系统原理与使用介绍 247
5.1.1 系统主要性能及特点 247
5.1.2 系统工作原理 248
5.1.3 系统主板结构与使用方法 250
5.2 GW48实验电路结构图 253
5.2.1 实验电路信号资源符号图说明 253
5.2.2 各实验电路结构特点与适用范围简述 254
5.3 GW48系统结构图信号名与芯片引脚对照表 263
5.4 GW48型EDA实验开发系统使用示例 266
习题 269
第6章 VHDL设计应用实例 271
6.1 8位加法器的设计 271
6.2 8位乘法器的设计 273
6.3 序列检测器的设计 278
6.4 正负脉宽数控调制信号发生器的设计 279
6.5 数字频率计的设计 282
6.6 数字秒表的设计 286
6.7 MCS–51单片机与FPGA/CPLD总线接口逻辑设计 289
6.8 交通灯信号控制器的设计 293
6.9 语音信箱控制系统的设计 303
6.10 PID控制器的设计 306
6.11 空调系统有限状态自动机的设计 312
6.12 闹钟系统的设计 313
6.12.1 闹钟系统的设计要求及设计思路 313
6.12.2 闹钟系统的控制器的设计 314
6.12.3 闹钟系统的译码器的设计 320
6.12.4 闹钟系统的移位寄存器的设计 321
6.12.5 闹钟系统的闹钟寄存器和时间计数器的设计 322
6.12.6 闹钟系统的显示驱动器的设计 325
6.12.7 闹钟系统的分频器的设计 327
6.12.8 闹钟系统的整体组装 328
6.12.9 闹钟系统的硬件验证 330
第7章 EDA技术实验 331
7.1 实验一：8位加法器的设计 331
7.2 实验二：序列检测器的设计 331
7.3 实验三：正负脉宽数控调制信号发生器的设计 332
7.4 实验四：数字频率计的设计 333
7.5 实验五：数字秒表的设计 333
7.6 实验六：交通灯信号控制器的设计 334
7.7 实验报告范例 335
附录1 常用FPGA/CPLD管脚图 340
附录2 VHDL程序设计的语法结构 342
附录3 利用WWW进行EDA资源的检索 347
主要参考文献 349
|
| 精彩片段： |
|
|
| 书 评： |
第 二 版 前 言
承蒙读者的厚爱，本书自2001年9月出版后，一年半的时间内先后印刷3次共14 000册，被包括一些重点院校在内的全国许多高校选为教材，经过使用后得到了它们的肯定。但经过作者本人一年多的教学实践以及兄弟院校的使用，发现了一些错误或需完善的地方。同时，作为教材使用，宜增加一些习题和实验。另外，为了使读者更清楚地把握本书的重点和难点，宜给本书的学习者提供一些指导性意见。正是基于这一想法，我们对《EDA技术及应用》一书进行了修订。
1. 修订的主要内容及特点
修订的主要内容：① 对书中的部分章节进行了改写，其中，对第1.1节，1.6节，3.2节，3.5节，4.1节，5.4节，6.1节，6.2节，6.5节，6.6节，6.8节，6.10节，6.12节进行了重写，而对其余章节中的程序进行了部分改写。② 每章后增加了习题。③ 新增了一章和三个附录： EDA技术实验（第7章，包括六个实验和一个实验报告范例），常用FPGA/CPLD管脚图（附录1），VHDL程序设计的语法结构（附录2），利用WWW进行EDA资源的检索（附录3）。
经过修改后，《EDA技术及应用》（第二版）一书具有如下特点：① 内容更全面，既适合教学，又适合自学。整本书中，有理论，有应用，有练习，有实验，同时还提供了EDA技术的学习指导和利用WWW进行EDA资源的检索方法。② 对于难点问题，有的采用了类比的方法讲解（如EDA工程设计流程、VHDL程序的基本结构），注意深入浅出，既减少了理解的难度，又容易建立新的概念；有的采用了表格的叙述方法（如管脚锁定文件的设计过程），既简单直观，又一清二楚。③ 对于程序中标识符的定义，尽可能简单明了，如V1、V2等表示第1个、第2个变量，S1、S2等表示第1个、第2个信号。④ 对于系统原理框图的标识，新增了各个组件的标号（元件的例化名）和各个组件间的内部连线（信号）的标注，这对于系统顶层程序的编写和阅读非常有好处。⑤ 在“第7章EDA技术实验”的写法上，考虑到本书的例题比较多，有关EDA软件的使用及EDA实验开发系统的使用已有专门章节的阐述，因此，每个实验只阐述了实验目的、实验内容和实验要求三个方面，有关的其余问题只指出参考出处，不再重复。同时，为了便于学生了解预习中应做的准备工作、实验中应记录的信息和实验后能写出规范的实验报告，附加了一个实验报告范例。
2. 关于EDA技术的学习重点及学习方法
EDA技术作为一门发展迅速、有着广阔应用前景的新技术，涉及面广，内容丰富。作者结合自己的学习及教学体会，就EDA技术学习的有关问题提出一些指导意见，供读者参考。
1) EDA技术的学习重点
从实用和教学的角度讲，作者认为，EDA技术的学习主要应掌握四个方面的内容：① 大规模可编程逻辑器件；② 硬件描述语言；③ 软件开发工具；④ 实验开发系统。其中，硬件描述语言是重点。
对于大规模可编程逻辑器件，主要是了解其分类、基本结构、工作原理、各厂家产品的系列、性能指标以及如何选用，而对于各个产品的具体结构不必研究过细。
对于硬件描述语言，除了掌握基本语法规定外，更重要的是要理解VHDL的三个“精髓”：软件的强数据类型与硬件电路的惟一性、硬件行为的并行性决定了VHDL语言的并行性、软件仿真的顺序性与实际硬件行为的并行性；要掌握系统的分析与建模方法，能够将各种基本语法规定熟练地运用于自己的设计中。
对于软件开发工具，应熟练掌握从源程序的编辑、逻辑综合、逻辑适配以及各种仿真、硬件验证各步骤的使用。
对于实验开发系统，主要能够根据自己所拥有的设备，熟练地进行硬件验证或变通地进行硬件验证。
2) EDA技术的学习方法
抓住一个重点：VHDL的编程；掌握两个工具：FPGA/CPLD开发软件和EDA实验开发系统的使用；运用三种手段：案例分析、应用设计、上机实践；采用四个结合：边学边用相结合，边用边学相结合，理论与实践相结合，课内与课外相结合。
3. EDA技术的课程设置及教学安排
本课程既可以作为一门专业基础课开设，也可以作为一门专业课开设，还可以作为一门选修课开设。开设的时期，最好是在二年级第二学期或三年级第一学期，这样学生通过该课程学习基本上掌握EDA技术的基础知识及实际开发技能后，再通过课程设计、综合实践、大学生电子设计竞赛、毕业设计等各种场合的综合训练，能够熟练地掌握和应用这种技术进行各种设计与应用。
开设的学时，可在40～80之间，一般在60学时较好，其中实验可安排3～6个，9～18学时。若课时为60学时，建议教学学时安排如下：第1章，6学时；第2章，8学时；第3章，22学时；第4章，3学时；第5章，3学时；实验：18学时。
课堂教学主要讲解第1章、第2章、第3章（基础部分）、第4章（根据拟使用的软件选一种）、第5章（主要是使用方法）。若学时允许的话，再讲解一下第3章（应用部分）和第6章中一些程序和应用实例的设计思想。为了使EDA技术的学习，一开始便做到理论与实践紧密结合，讲课的顺序可选取先讲第1章，再讲第3.1节，第3.2节，第4.1节（或第4.2节或第4.3节），第5章，这时便可以安排实验，再讲第3章的其余部分，最后讲第2章和第6章。
本书第一版的出版，曾得到株洲工学院著作出版基金的资助，在此，向支持和关心本书出版的株洲工学院的有关领导和部门表示最诚挚的谢意！
在本书的修订过程中，武汉大学计算机学院的刘树波等老师提出了宝贵意见，在此表示衷心的感谢！虽然作者力图将最好的作品奉献给读者，但可能离读者的要求还有一定的距离，真诚地希望各位同仁和读者多提宝贵意见。
作 者
2003年4月18日于中南大学
第 一 版 前 言
现代电子产品正在以前所未有的革新速度，向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向迅速发展。它与传统电子产品在设计上的显著区别之一就是大量使用大规模可编程逻辑器件，以提高产品性能、缩小产品体积、降低产品消耗；区别之二就是广泛运用现代计算机技术，以提高电子设计自动化程度，缩短开发周期，提高产品的竞争力。EDA(Electronic Design Automation，电子设计自动化)技术正是为了适应现代电子产品设计的要求，吸收多学科最新成果而形成的一门新技术。
利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：① 用软件的方式设计硬件；② 用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的；③ 设计过程中可用有关软件进行各种仿真；④ 系统可现场编程，在线升级；⑤ 整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA技术是现代电子设计的发展趋势。
但是，这种颇有前途的技术目前在国内还处于初级应用阶段，各高校主要在相关专业的研究生中开设了诸如大规模可编程逻辑器件，在系统可编程技术，硬件描述语言VHDL(或Verilog)等课程。随着EDA技术的快速发展，近一两年，有关院校纷纷加大了对EDA技术的研究和对EDA实验室的建设，并已逐步在本科生甚至拟在专科生中增开此类课程。但是，目前有关EDA技术的书籍比较少，并且大部分都是从某些侧面进行阐述的，作者认为有必要将这些相关课程的内容进行整合与优化，以使这一有着广阔应用前景的新技术迅速地在我国相关的专业技术人员中普及并应用于工程实践中。作者希望并相信，在不久的将来，在我国相关的专业技术人员中，使用EDA技术进行工程设计，就像现在我们在工作中使用计算器一样。到那时，我们虽然不能开办集成电路制造厂，但是我们却能制造(设计)自己的专用集成电路或集成电子系统。
EDA技术是一门涉及多学科的综合性技术，内容广泛，观点各异，目前尚无明确的定义。作者认为，所谓EDA技术，就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。
EDA技术涉及面广，内容丰富。从教学和实用的角度看，究竟应掌握些什么内容呢? 结合近年从事EDA技术的研究、EDA实验室的建设及EDA技术的有关教学实践，作者认为，主要应掌握如下四个方面的内容：① 大规模可编程逻辑器件；② 硬件描述语言；③ 软件开发工具；④ 实验开发系统。其中，大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体，硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段，软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动化设计工具，实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。
本书共6章，其中第1、3、4、5、6章由谭会生编写，第2章由张昌凡编写，全书由谭会生统稿、定稿。
在本书的编写过程中，株洲工学院院长、博士生导师张晓琪教授，杨连登副院长，科技处廖建勇处长，电气工程系彭涛主任给予了大力的支持和鼓励，在此一并表示衷心的感谢！株洲工学院电气工程系廖无限老师，彭晶、李勤华同学，株洲工业学校曾招兵、谭建武、费勇同学进行了初稿的文字录入和部分插图的绘制工作，在此表示真诚的谢意！
由于EDA技术是一门发展迅速的新技术，加上作者水平有限，书中难免疏漏、不妥甚至错误，敬请读者批评指正。
作 者
2001年6月于株洲工学院
|
| 其 它： |
|
|
|
中国大学出版社协会 |
首页 |
宏观指导 |
出版社天地 |
图书代办站 |
教材图书信息 |
教材图书评论 |
在线订购 |
教材征订
