《應用型本科信息大類專業“十二五”規劃教材·21世紀普通高等教育優秀教材:C語言程序設計》對傳統的C語言程序設計教材在結構和內容方面進行了調整,充分考慮了應用型本科院校的教學現狀及其學生的學習規律,使其更適于應用型本科院校的教學。《C語言程序設計》最重要的特點是理論與實踐相結合,讓學生在實踐中理解和掌握理論,這也更加符合應用型本科院校學生的認知規律。
《應用型本科信息大類專業“十二五”規劃教材·21世紀普通高等教育優秀教材:C語言程序設計》共11章,主要包括C語言程序設計基礎,數據類型、運算符和表達式,數據的輸入/輸出,選擇結構,循環結構,函數,數組,指針,編譯預處理,結構體及文件等內容。為了方便教學,本書還配有電子課件等教學資源包,任課教師和學生可以登錄我們愛讀網免費注冊下載,也可以發郵件至索取。本書既適用于應用型本科院校信息大類相關專業的師生,也適用于以提高實踐能力為主的培訓班的師生及C語言自學者等。
《應用型本科信息大類專業“十二五”規劃教材·21世紀普通高等教育優秀教材:C語言程序設計》系統地介紹了基于FPGA/CPLD應用開發的EDA技術和硬件描述語言VHDL,將VHDL的基礎知識、編程技巧和使用方法與實際工程開發技術在先進的EDA設計平臺Quartus II上很好地結合起來。讀者通過本書的學習能迅速地了解并掌握EDA技術的基本理論和工程開發實用技術,并為后續的深入學習和發展打下堅實的理論與實踐基礎。
本書在使用過程中得到了廣大讀者的一致好評,認為該教材是最容易閱讀、最容易自學的教材之一。
隨著基于PLD的EDA技術的發展和應用領域的擴大與深入,EDA技術在電子信息、通信、自動控制及計算機應用等領域的重要性日益突出,成為電子設計工程師必備的工具之一。隨著技術市場與人才市場對EDA技術的需求的不斷提高,產品的市場需求和技術市場的要求也必然會反映到教學和科研領域中來。
以全國大學生電子設計競賽為例,早在1997年第三屆全國大學生電子設計競賽中就有個別賽題需要用EDA技術才能圓滿完成。此后這方面的競賽內容逐屆增加,到2009年第九屆競賽時,需要使用EDA技術的賽題超過全部賽題的三分之一,甚至有的賽題達到了如果沒有EDA技術就會從下手的程度。
基于PLD的EDA技術在本科教學中有兩個明顯的特點:一是各專業中EDA教學實驗課程的普及性,很多非電類專業都包含了EDA技術的課程教學;二是在實驗中EDA實驗成為主流,大部分傳統的實驗都添加了EDA實驗的內容,并更多地注重創新性實驗。這顯然是科技發展和市場需求擴大的結果。
為了適應EDA技術的發展和EDA技術教學實驗的要求,更加突出實驗中EDA技術的實用性、面向工程實際的特性和電子設計的創新性,本書的第2版在內容上做了很大調整,刪除了第1版中的第11章Protel99SE使用基礎和第12章印刷電路板設計基礎,增加了宏模塊的應用和SoPC技術與應用基礎。
本書的作者都參與電子電路課程體系改革和課程內容改革多年,具有豐富的教學經驗。本書的第11章宏模塊的應用由孟馨編寫,第12章SoPC技術與應用基礎由尚玲編寫。
現代電子設計技術是發展的,相應的教學內容和教學方法也應不斷改進,其中一定有許多問題值得深入探討。我們真誠地歡迎讀者對書中的錯誤與偏頗之處給予批評指正。
方紅琴,任教于北京工業大學耿丹學院,有豐富的教學經驗,本書也是該校教學改革項目的相關成果之一。楊玉蓓老師,任教于武漢工程大學郵電與信息工程學院,為該校機電學部計算機教研室主任,有多年的教學經驗。
第0章 緒論
0.1 傳統設計方法與EDA設計方法的區別
0.2 常用硬件描述語言
第1章 EDA工具軟件Quartus II
1.1 安裝Quartus II 6.0軟件
1.2 Quartus II 6.0軟件應用向導
1.3 嵌入式邏輯分析儀的使用方法
1.4 原理圖輸入設計方法
習題
第2章 大規模可編程邏輯器件
2.1 可編程邏輯器件概述
2.2 復雜可編程邏輯器件
2.3 現場可編程門陣列
2.4 CPLD和FPGA器件的編程與配置
2.5 FPGA/CPLD器件的測試技術
2.6 FPGA和CPLD器件的開發應用選擇
習題
第3章 VHDL基本結構
3.1 VHDL概述
3.2 設計實體
3.3 結構體
3.4 VHDL結構體的子結構
3.5 子程序結構
3.6 庫和程序包
3.7 配置
習題
第4章 VHDL語言要素
4.1 VHDL數據對象
4.2 VHDL數據類型
4.3 VHDL操作符
習題
第5章 VHDL順序語句
5.1 賦 值 語 句
5.2 流程控制語句
5.3 WAIT語句
5.4 ASSERT語句
5.5 RETURN語句
5.6 NULL語句
習題
第6章 VHDL并行語句
6.1 進程語句
6.2 塊語句
6.3 并行信號賦值語句
6.4 子程序和并行過程調用語句
6.5 元件例化語句
6.6 生成語句
習題
第7章 組合邏輯電路模塊
7.1 門電路
7.2 編碼器、譯碼器、選擇器電路
習題
第8章 時序邏輯電路設計
8.1 觸發器
8.2 寄存器
8.3 計數器
8.4 有限狀態機
8.5 有限狀態機的基本描述
8.6 MOORE型狀態機
8.7 MEALY型狀態機
8.8 MEALY型和MOORE型狀態機的變種
8.9 異步狀態機
習題
第9章 EDA技術的綜合應用
9.1 顯示電路設計
9.2 多路彩燈控制器的設計
9.3 智力搶答器的設計
9.4 量程自動轉換數字式頻率計的設計
9.5 用8×8行共陰、列共陽雙色點陣發光器件顯示漢字
9.6 音樂發生器的設計
習題
第10章 Verilog HDL
10.1 Verilog HDL程序模塊結構
10.2 Verilog HDL的詞法
10.3 Verilog HDL的語句
10.4 不同抽象級別的Verilog HDL模型
習題
第11章 宏模塊的應用
11.1 宏模塊概述
11.2 存儲器設計
11.3 乘法器設計
11.4 鎖相環設計
第12章 SoPC技術與應用基礎
12.1 SoPC技術發展概況
12.2 SoPC技術的應用
12.3 Nios II簡介
12.4 SoPC設計流程與支持Nios II的FPGA器件
附錄A VHDL語言的保留字
參考文獻