本书以VHDL语言应用为主线，首先介绍了EDA技术的基本概念、发展趋势及开发过程；其次对VHDL的结构与要素、VHDL基本语句、VHDL设计实例进行了阐述，最后介绍了Max+Plus Ⅱ和Quartus Ⅱ开发工具以及实验指导。全书紧密结合实际教学需要，强调实际工程应用，内容力求由浅入深，循序渐进，通俗易懂，注重将理论与实际应用结合起来，并且设计实例以直观的仿真图配合文字的方式进行表述，使得重点突出，浅显易懂，帮助读者尽快地掌握应用VHDL语言描述硬件电路的基本过程。
适读人群 ：本书可作为高等院校电子、电气、计算机、自动化及机电一体化等专业本科生和研究生学习VHDL应用的教材，也可以作为VHDL应用开发人员的参考书。
本书以实用为主线，兼顾普及与提高，介绍了EDA技术的相关概念、应用及发展历程，简要介绍了CPLD/FPGA的内部结构及相应的配置，详细介绍了VHDL语言的编程要素、程序结构、顺序语句和并行语句，探讨了常用组合电路和数字电路的VHDL语言描述、状态机及其设计方法，介绍了Max+plusⅡ和QuartusⅡ软件开发平台及其应用，给出了详细的实验指导，
面对现代电子技术的迅猛发展、高新技术日新月异的变化，以及人才市场、产品市场的迫切需求，我国许多高校迅速做出了积极的反应，在不长的时间内，于相关的专业教学与学科领域卓有成效地完成了具有重要意义的教学改革与学科建设。例如，适用于各种教学层次的EDA实验室的建立：EDA、VHDL和大规模可编程逻辑器件相关课程的设置。同时，对革新传统的数字电路课程的教学内容和实验方式做了许多大胆的尝试，使得诸如电子信息、通信工程、计算机应用、工业自动化等专业的毕业生的实际电子工程设计能力、新技术应用能力及高新技术市场的适应能力，都有了明显的提高。
新世纪，电子技术的发展将更加迅猛，电子设计的自动化程度将更高，电子产品的上市节奏将更快，传统的电子设计技术、工具和器件将在更大程度上被EDA所取代，EDA技术和VHDL势必成为广大电子信息工程类各专业领域工程技术人员的必修课。
本书以实用为主线，兼顾普及与提高。全书内容分为11章。第1章介绍EDA技术的相关概念、应用及发展历程；第2章简要介绍CPLD/FPGA的内部结构及相应的配置；第3章主要讨论VHDL语言的编程基础，详细介绍VHDL语言的编程要素；第4章介绍VHDL语言的程序结构，详细介绍实体、结构体及进程语句；第5章介绍顺序语句；第6章介绍并行语句；第7章介绍VHDL语言的描述风格；第8章介绍常用组合电路和数字电路的VHDL语言描述；第9章简要介绍状态机及其设计方法；第10章介绍软件开发平台及软件的应用；第11章详细阐述实验指导。
本书可作为普通高校通信、信息、电子、自动化、电气、计算机等相关专业高年级本科生和研究生的教材，也可作为有关教师和科研人员的参考用书。
本书由长春理工大学电子信息工程学院杨光副教授主编。第1章和第2章由王英志编写，第3章和第4章由宿敬辉编写，第5章和第7章由陈磊编写，第6章、第8章和第9章由杨光编写，第10章和第11章由冯涛编写。
由于EDA技术发展迅速，且编者水平和掌握的资料有限，书中有不当和错误之处在所难免，恳请广大读者批评指正。
编著者
2017年3月
杨光, 长春理工大学电子信息学院教授, 长期从事电子信息类EDA的教学与研究工作, 出版图书多部, 发表论文多篇.
目 录
第1章 绪论 1
1．1 EDA技术的含义 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 7
1．7 数字系统的设计 9
习题 13
第2章 可编程逻辑器件 14
2．1 可编程逻辑器件的种类及分类方法 14
2．2 复杂的可编程逻辑器件 15
2．3 FPGA的配置模式 28
2．4 FPGA与CPLD的比较 32
习题 34
第3章 VHDL编程基础 35
3．1 概述 35
3．2 VHDL语言要素 37
3．3 VHDL操作符 50
习题 53
第4章 VHDL程序结构 54
4．1 实体 54
4．2 结构体 57
4．3 块语句结构 59
4．4 进程 60
4．5 子程序 64
4．6 库 70
4．7 VHDL程序包 72
4．8 配置 74
习题 75
第5章 VHDL顺序语句 77
5．1 赋值语句 77
5．2 转向控制语句 79
5．3 WAIT语句 86
5．4 NULL语句 87
5．5 子程序调用语句 88
5．6 返回语句 90
5．7 其他语句和说明 90
习题 95
第6章 VHDL并行语句 97
6．1 进程语句 97
6．2 块语句 99
6．3 并行信号赋值语句 100
6．4 并行过程调用语句 102
6．5 元件例化语句 103
6．6 生成语句 108
习题 112
第7章 VHDL描述风格 113
7．1 行为描述 113
7．2 数据流描述 114
习题 116
第8章 VHDL语言程序设计 117
8．1 组合逻辑电路设计 117
8．2 时序逻辑电路设计 122
8．3 存储器设计 136
8．4 8位并行预置加法计数器设计 139
8．5 8位硬件加法器设计 140
8．6 正负脉宽数控调制信号发生器设计 142
8．7 D/A接口电路与波形发生器设计 145
8．8 BCD译码显示电路设计 147
8．9 MCS-51单片机与CPLD接口逻辑设计 148
8．10 数字频率计设计 152
8．11 A/D采样控制器设计 157
8．12 8位硬件乘法器设计 159
8．13 流水灯控制器设计 166
习题 167
第9章 有限状态机 169
9．1 一般状态机的设计 169
9．2 摩尔状态机的VHDL设计 172
9．3 米利状态机的VHDL设计 174
9．4 状态机的状态编码 176
9．5 状态机剩余状态处理 178
习题 179
第10章 MAX+PLUS II及QUARTUS II软件应用 181
10．1 Max+plus II软件应用指导 181
10．2 Quartus II软件应用指导 192
习题 203
第11章 实验指导 204
11．1 十进制计数器设计 204
11．2 D触发器设计 205
11．3 8位加法器设计 206
11．4 单稳态电路设计 209
11．5 秒表设计 211
11．6 循环彩灯控制电路设计 213
11．7 DA控制电路设计 214
11．8 A/D采样控制器设计 215
11．9 数字频率计设计 216
11．10 正负脉宽数控调制信号发生器的设计 217
11．11 序列检测器设计 218
参考文献 219
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