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第1章 EDA技术概述1

1.1 EDA技术及其发展1

1.2 EDA技术的涵义2

1.3 EDA技术的主要内容3

1.3.1 大规模可编程逻辑器件3

1.3.2 硬件描述语言4

1.3.3 软件开发工具5

1.3.4 实验开发系统7

1.4 EDA的工程设计流程7

1.4.1 FPGA/CPLD的工程设计流程7

1.4.2 ASIC工程设计流程10

1.5 EDA技术的应用形式12

1.6 EDA技术的应用展望13

思考题14

第2章 大规模可编程逻辑器件15

2.1 可编程逻辑器件概述15

2.1.1 PLD的发展进程15

2.1.2 PLD的种类及分类方法17

2.1.3 常用CPLD/FPGA简介18

2.1.4 常用CPLD/FPGA标识的含义23

2.2 CPLD和FPGA的基本结构25

2.2.1 CPLD的基本结构25

2.2.2 FPGA的基本结构33

2.3 FPGA/CPLD的测试技术38

2.3.1 内部逻辑测试38

2.3.2 JTAG边界测试技术39

2.4 CPLD和FPGA的编程与配置40

2.4.1 CPLD和FPGA的下载接口41

2.4.2 CPLD器件的下载接口及其连接41

2.4.3 FPGA器件的配置模式42

2.4.4 使用配置器件配置（重配置）FPGA器件43

2.5 FPGA和CPLD的开发应用选择43

2.5.1 开发应用选择方法43

2.5.2 三大厂家的选择44

思考题47

第3章 常用电子仿真软件的使用48

3.1 Matlab 7.0应用基础与仿真方法48

3.1.1 Matlab初步了解48

3.1.2 Matlab应用基础50

3.1.3 Matlab的程序设计应用与仿真53

3.1.4 Matlab的Simulink应用与仿真71

3.2 Workbench应用基础与仿真方法77

3.2.1 Workbench应用基础77

3.2.2 Workbench应用仿真86

3.3 Pspice应用基础与仿真方法90

3.3.1 Pspice应用基础90

3.3.2 Pspice电路设计与仿真94

3.4 Agilent ADS通信系统设计仿真软件应用基础97

3.4.1 Agilent ADS通信系统设计仿真软件概述97

3.4.2 Agilent ADS应用基础103

3.4.3 Analog/RF应用系统设计与仿真113

3.4.4 Digital Signal Processing应用系统设计与仿真121

思考题126

第4章 印刷电路板的设计127

4.1 Protel 99SE软件简介127

4.1.1 Protel 99/99SE新增功能128

4.1.2 Protel DXP简介129

4.1.3 Protel 99/99SE的安装与启动129

4.1.4 系统参数设置136

4.2 原理图（SCH）和印刷电路板（PCB）的设计138

4.2.1 电路原理图的设计步骤138

4.2.2 电路原理图设计工具栏138

4.2.3 图纸的放大与缩小139

4.2.4 图纸类型、尺寸、底色、标题栏等的选择140

4.2.5 设置SCH的工作环境141

4.2.6 电路原理图设计143

4.2.7 制作元件与创建元件库157

4.2.8 PCB印刷电路板的制作162

4.3 印刷电路板设计工艺规则172

4.3.1 印刷电路板的制作工艺流程172

4.3.2 元件布局及布线要求173

4.3.3 布线规律175

4.4 印刷电路板制作技术简介175

4.4.1 印刷板用基材175

4.4.2 过孔177

4.4.3 导线尺寸177

4.4.4 焊盘尺寸（外层）177

4.4.5 金属镀（涂）覆层178

4.4.6 印制接触片179

4.4.7 非金属涂覆层与暂时性保护涂覆层和暂时性阻焊剂179

4 4.8 永久性保护涂覆层180

4.4.9 敷形涂层180

4.4.10 印刷电路板基板的选择182

4.5 PCB设计的一般方法183

4.5.1 设计流程183

4.5.2 PCB布局186

4.5.3 热处理设计188

4.5.4 焊盘设计190

4.5.5 布线192

4.5.6 PCB生产工艺对设计的要求195

思考题198

第5章 VHDL编程基础199

5.1 VHDL概述199

5.1.1 VHDL简介199

5.1.2 VHDL的优点199

5.1.3 VHDL程序设计约定200

5.2 VHDL程序基本结构200

5.2.1 VHDL程序的基本结构200

5.2.2 VHDL程序设计举例200

5.2.3 实体（ENTITY）203

5.2.4 结构体（ARCHITECTURE）204

5.3 VHDL语言要素205

5.3.1 VHDL文字规则206

5.3.2 VHDL数据对象207

5.3.3 VHDL数据类型209

5.3.4 VHDL操作符219

5.4 VHDL顺序语句222

5.4.1 赋值语句223

5.4.2 转向控制语句225

5.4.3 WAIT语句229

5.4.4 子程序调用语句230

5.4.5 返回语句（RETURN）232

5.4.6 空操作语句（NULL）233

5.4.7 其他语句和说明233

5.5 VHDL并行语句239

5.5.1 进程语句240

5.5.2 块语句243

5.5.3 并行信号赋值语句245

5.5.4 并行过程调用语句247

5.5.5 元件例化语句248

5.5.6 生成语句250

5.6 子程序251

5.6.1 函数（FUNCTION）252

5.6.2 重载函数（OVERLOADED FUNCTION）253

5.6.3 过程（PROCEDURE）254

5.6.4 重载过程（OVERLOADED PROCEDURE）255

5.7 库和程序包256

5.7.1 库（LIBRARY）256

5.7.2 程序包（PACKAGE）257

5.8 VHDL描述风格259

5.8.1 行为描述方式259

5.8.2 数据流描述方式260

5.8.3 结构描述方式260

思考题261

第6章 基本单元电路的VHDL设计265

6.1 计数器的设计265

6.1.1 同步计数器的设计265

6.1.2 异步计数器的设计269

6.2 分频器的设计270

6.3 选择器的设计271

6.4 译码器的设计274

6.5 编码器的设计276

6.5.1 一般编码器的设计276

6.5.2 优先级编码器的设计277

6.6 寄存器的设计279

6.6.1 数码寄存器的设计279

6.6.2 移位寄存器的设计279

6.6.3 并行加载移位寄存器的设计280

6.7 存储器的设计282

6.7.1 只读存储器ROM的设计282

6.7.2 读写存储器SRAM的设计284

6.7.3 FIFO的VHDL设计285

6.8 输入电路的设计288

6.8.1 键盘扫描电路的设计288

6.8.2 键盘接口电路的设计290

6.9 显示电路的设计292

6.9.1 数码管静态显示电路的设计292

6.9.2 数码管动态显示电路的设计294

6.9.3 液晶显示控制电路的设计296

6.10 VHDL设计应用实例297

6.10.1 状态机的VHDL设计297

6.10.2 A/D转换控制器设计298

6.10.3 占空比可设置的脉宽发生器VHDL设计306

思考题309

第7章 Verilog HDL编程基础310

7.1 Verilog HDL基础310

7.1.1 Verilog HDL模块的结构310

7.1.2 格式及常量、变量310

7.1.3 运算符312

7.1.4 语句313

7.2 基本单元电路的Verilog HDL设计314

7.2.1 组合逻辑电路设计314

7.2.2 时序逻辑电路设计316

7.3 直接数字频率合成器DDS的设计319

7.3.1 DDS的基本原理319

7.3.2 参数确定及误差分析320

7.3.3 实现器件的选择321

7.3.4 DDS的FPGA实现设计321

思考题328

第8章 可编程片上系统技术基础329

8.1 Quartus Ⅱ IP软核应用基础329

8.1.1 源文件编辑输入基础329

8.1.2 Quartus Ⅱ宏功能模块的应用330

8.2 基于FPGA的DSP开发基础333

8.2.1 Matlab/DSP Builder的DSP模块设计方法333

8.2.2 基于Quartus Ⅱ的DSP模块调试335

8.2.3 DSP Builder的层次设计338

8.2.4 数字频率合成器（DDS）设计339

8.2.5 FIR滤波器设计342

8.3 Nios Ⅱ嵌入式系统设计基础348

8.3.1 Nios Ⅱ系统的硬件设计流程348

8.3.2 Nios Ⅱ系统的软件设计流程351

8.3.3 Nios Ⅱ系统中IP核的添加355

思考题356

第9章 EDA技术实验357

实验一：4位二进制全加法器的设计357

实验二：译码器的设计359

实验三：十进制计数器的设计360

实验四：数字频率计的设计362

实验五：8位二进制全加法器的设计369

实验六：数字秒表的设计375

实验报告范例381

实验X（实验课题）381

参考文献383