基本信息
内容简介
计算机书籍
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。
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Quartus II、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。
本书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。
目录
1.1 EDA技术基础 1
1.1.1 EDA技术简介 1
1.1.2 EDA技术的发展 2
1.2 EDA技术涉及的内容 3
1.2.1 可编程逻辑器件 3
1.2.2 硬件描述语言 4
1.2.3 集成开发环境 5
1.2.4 实验开发系统 5
1.3 常用的硬件描述语言 6
1.3.1 AHDL语言 6
1.3.2 VerilogHDL语言 6
1.3.3 VHDL语言 6
1.4 EDA的集成开发环境 8
1.4.1 Quartus II集成开发环境 8
1.4.2 ISE和ModelSim集成开发环境 9
1.4.3 ispLEVER集成开发环境 10
1.5 使用EDA技术进行数字系统开发 11
1.5.1 数字系统的设计模型 11
1.5.2 数字系统的设计方法 11
前言
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。