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编辑推荐

　　读者对象
　　具有一定数字电路基础、希望学习集成电路设计的读者，高等院校电子类及相关专业的学生。
　　《EDA技术与VHDL程序开发教程/高等学校计算机应用规划教材》特色：
　　《EDA技术与VHDL程序开发教程/高等学校计算机应用规划教材》实例典型，内容丰富，有很强的针对性，不仅详细介绍了VHDL语言的基本用法，作为高层次综合语言的众多特点，还介绍了数字电路中最常见的组合逻辑电路、时序电路设计、存储器设计和状态机设计方法，并且给出了多个典型代表实例。

内容简介

　　EDA（Electronic Design Automation）工程是现代电子信息工程领域中发展迅速的一门新技术。它是以计算机为工作平台，以EDA软件工具为开发环境，以硬件描述语言为主要表达方式，以大规模可编程器件为设计载体，以ASIC、SoC、FPGA芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程。
　　《EDA技术与VHDL程序开发教程/高等学校计算机应用规划教材》介绍了EDA技术和硬件描述语言VHDL的基础知识，通过对工程实例的系统分析、程序设计和仿真，深入细致地讨论了其在数字系统设计中的广泛应用，内容包括EDA和VHDL语言基础、集成开发环境QuartusⅡ、VHDL程序结构、VHDL语言要素、VHDL顺序语句和并行语句、基本电路的VHDL实现方法，还介绍了VHDL语言的综合、优化和层次设计并且给出了多个综合应用实例。
　　《EDA技术与VHDL程序开发教程/高等学校计算机应用规划教材》由浅入深地介绍了使用VHDL语言进行EDA设计的整个流程，并且给出了大量的应用实例，适合具有一定数字电路基础、希望学习集成电路设计的读者，可作为高等院校电子类相关专业的教材，也可作为VHDL语言设计的参考手册。

内页插图

目录

第1章 EDA开发技术基础
1.1 EDA技术基础
1.1.1 EDA技术简介
1.1.2 EDA技术的发展
1.2 EDA技术涉及的内容
1.2.1 可编程逻辑器件
1.2.2 硬件描述语言
1.2.3 集成开发环境
1.2.4 实验开发系统
1.3 常用的硬件描述语言
1.3.1 AHDL语言
1.3.2 VerilogHDL语言
1.3.3 VHDL语言
1.4 EDA的集成开发环境
1.4.1 QuartusⅡ集成开发环境
1.4.2 ISE和ModelSim集成开发环境
1.4.3 ispLEVER集成开发环境
1.5 使用EDA技术进行数字系统开发
1.5.1 数字系统的设计模型
1.5.2 数字系统的设计方法
1.5.3 使用VHDL语言进行数字系统的开发流程
1.6 课后习题
1.6.1 填空题
1.6.2 简答题

第2章 Quartus Ⅱ集成开发环境
2.1 Quartusll应用基础
2.1.1 使用图形用户界面
2.1.2 使用EDA工具设计界面
2.1.3 使用命令行可执杼界面
2.1.4 Quartus Ⅱ集成开发环境的应用流程
2.1.5 Quartus Ⅱ的常用窗口
2.2 在Quartus Ⅱ集成开发环境中进行VHDL语言开发
2.2.1 编辑设计文件
2.2.2 创建工程
2.2.3 设置工程属性
2.2.4 编译项目
2.2.5 仿真
2.2.6 观察RTL电路
2.2.7 其他
2.3 课后习题
2.3.1 填空题
2.3.2 简答题
2.3.3 实验题

第3章 VHDL语言基础
3.1 VHDL语言程序的结构
3.2 VHDL语言的实体
3.2.1 实体说明
3.2.2 实体的类属说明
3.2.3 实体的端口说明
3.3 VHDL语言的结构体
3.3.1 结构体的说明语句
3.3.2 结构体的信号定义
3.3.3 结构体的功能描述语句
3.4 VHDL语言的描述风格
3.4.1 行为描述
3.4.2 数据流描述
3.4.3 结构描述
3.4.4 混合描述
3.5 课后习题
3.5.1 填空题
3.5.2 简答题
3.5.3 实验题

第4章 VHDL语言的基本要素
4.1 VHDL语言文字的命名规范
4.1.1 数值型文字
4.1.2 字符串型文字
4.2 VHDL语言的标识符
4.2.1 短标识符
4.2.2 扩展标识符
4.3 VHDL语言的下标和下标段名
4.3.1 下标
4.3.2 下标段名
4.4 VHDL语言的注释
4.5 VHDL语言的数据对象
4.5.1 常量
4.5.2 变量
4.5.3 信号
4.5.4 文件
4.6 VHDL语言的数据类型
4.6.1 VHDL语言的数据类型按性质分类
4.6.2 VHDL语言的数据类型按数据来源分类
4.6.3 VHDL语言的数据类型简介
4.6.4 VHDL语言的数据类型转换
4.7 VHDL语言的操作符
4.7.1 VHDL语言的操作符种类和优先级
4.7.2 VHDL语言的算术操作符
4.7.3 VHDL语言的关系操作符
4.7.4 VHDL语言的逻辑操作符
4.7.5 VHDL话言的重载操作符
4.8 课后习题
4.8.1 填空题
4.8.2 简答题
4.8.3 实验题

第5章 VHDL语言的顺序描述语句
5.1 赋值语句
5.2 代入语句
5.3 赋值语句和代入语句进阶
5.3.1 赋值语句和代入语句的区别
5.3.2 赋值语句和代入语句的赋值对象
5.4 流程控制语句
5.4.1 IF语句
5.4.2 CASE语句
5.4.3 LOOP语句
5.4.4 NEXT语句
5.4.5 EXIT语句
5.5 WAIT语句
5.5.1 WAIT语句的无限等待
5.5.2 WAITON语句
5.5.3 WAITUNTIL语句
5.5.4.WAITFOR语句
5.5.5 多条件WAIT语句
5.6 空操作语句
5.7 报告语句
5.8 断言语句
5.9 课后习题
5.9.1 填空题
5.9.2 简答题
5.9.3 实验题

第6章 VHDL语言的并行描述语句
第7章 使用VHDL语言设计组合逻辑电路
第8章 使用VHDL语言设计时序电路
第9章 使用VHDL语言设计存储器
第10章 使用VHDL语言设计状态机
第11章 VHDL语言的层次化设计
第12章 VHDL语言的仿真、综合和优化
第13章 VHDL语言的属性描述语句
第14章 VHDL语言的数字系统设计应用实例

前言/序言

行业背景
电子设计自动化(Electronic Design Automation，EDA)技术是指包括电路系统设计、系统仿真、设计综合、PCB版图设计和制版的一整套自动化流程。随着计算机、集成电路和电子设计技术的高速发展，EDA技术已经渗透百姓生活的各个角落，日益成为电子信息类产品的支柱产业；而硬件描述语言则是集成电路设计的核心技术，在常用的硬件描述语言中，VHDL因其功能强大、严谨等特点占据了绝大部分市场。
关于本书
本书介绍了EDA技术和硬件描述语言VHDL的基础知识，通过对工程实例的系统分析、程序设计和仿真，深入细致地讲述了其在数字系统设计中的广泛应用。
本书首先介绍了EDA和VHDL语言基础知识，然后介绍了最常用的VHDL语言集成开发环境Quartus II，接着基于Quartus II介绍了VHDL语言的语法知识，包括VHDL程序结构(如实体、结构体、块语句、库、程序包等)、VHDL语言要素(如文字规则、数据变量、数据类型、操作符等)、VHDL顺序语句和并行语句(如赋值语句、流程控制语句、子程序调用语句、进程语句、并行信号赋值语句等)，还了基本电路(如组合逻辑里的加法器、译码器等，时序逻辑里的触发器、寄存器等，以及Mealy和Moore型状态机)的VHDL实现方法，最后介绍了VHDL语言的综合、优化和层次设计，并且给出了几个综合应用实例。
本书各个章节说明如下：
● 第1章主要介绍EDA技术和VHDL语言的基础知识，详细介绍了使用VHDL语言进行EDA设计的流程。
● 第2章主要介绍了VHDL语言的集成开发环境Quartus II的使用方法。
● 第3章主要介绍了VHDL语言程序的结构，包括描述风格、结构体、实体等。
● 第4章主要介绍了VHDL语言的基本要素，包括标识符的命名规范、数据对象的使用和数据类型等。
● 第5章主要介绍了VHDL语言的顺序描述语句，包括赋值语句、代入语句、流程控制语句、WAIT语句等。
● 第6章主要介绍了VHDL语言的并行描述语句，包括并发信号代入语句、进程语句、过程语句等。
● 第7章主要介绍了如何使用VHDL语言设计组合逻辑电路，包括基础门电路、编码器、译码器、数据选择器等。
● 第8章主要介绍了如何使用VHDL语言设计时序电路，包括触发器、寄存器、计数器等。
● 第9章主要介绍了如何使用VHDL语言设计存储器，包括ROM、RAM、FIFO等。
● 第10章主要介绍了如何使用VHDL语言设计状态机，包括米勒型状态机、莫尔型状态机以及状态机的实际应用。
● 第11章主要介绍了VHDL语言的层次化设计方法，包括库、程序包的使用等。
● 第12章主要介绍了如何对VHDL语言的代码进行仿真、综合和优化。
● 第13章主要介绍了VHDL语言的属性描述语句，包括数值类属性描述语句、函数类属性描述语句、信号类属性描述语句等。
● 第14章给出了四个VHDL语言的综合应用实例，包括交通灯控制器、出租车计费器、自动售货机和通用异步发送器。
本书特色
本书实例典型，内容丰富，有很强的针对性，不仅详细介绍了VHDL语言的基本用法，作为高层次综合语言的众多特点，还介绍了数字电路中最常见的组合逻辑电路、时序电路设计、存储器设计和状态机设计方法，并且给出了多个典型代表实例。
作者介绍
本书由王千文组织编写。其中，王千文主编第1～7章，程雅青主编第8、9章，王永皎主编第10～12章，马建江主编第13、14章，此外，参与本书编写的还有陈小亮、张国栋、张国华、李华、王林、李志国、陈晨、冯慧、徐红、吴文林、周建国、张建、刘海涛、张琴、高梅、吴晓、朱维、陈浩、汪梅、姚琳、何武和许小荣等同志，在此，编者对他们表示衷心的感谢。
由于时间仓促、程序和图表较多，受学识水平所限，书中不足之处在所难免，请广大读者给予批评指正。

编 者
2014年5月




























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