本書根據(jù)現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計數(shù)字化、智能化和模塊化的特點，從實用角度出發(fā)系統(tǒng)介紹EDA技術、Verilog HDL語法及相關知識。以全球著名可編程邏輯器件供應商Altera公司的集成EDA開發(fā)工具Quartus II為開發(fā)平臺，介紹大量的設計實例，所選的項目具備基礎性、典型性、設計性、綜合性和創(chuàng)新性，突出EDA技術的實用性和工程性，致力于培養(yǎng)學生的工程實踐和自主創(chuàng)新能力。本書提供配套電子課件、程序代碼和相關工程文件。
李蕓，博士，畢業(yè)于浙江大學，2004年至今，在杭州電子科技大學電子信息學院任教。承擔杭州電子科技大學教改項目：基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)實驗項目的開發(fā)；參與《EDA技術》國家精品課程建設工作；參與國家級教學團隊建設——電工電子示范中心國家級教學團隊；參與《EDA技術》中國大學視頻公開課申報.
第1章 Quartus II 9.1使用介紹 1
1.1 概述 1
1.2 Quartus II設計流程 2
1.3 設計舉例 4
第2章 Verilog HDL語言 15
2.1 概述 15
2.2 Verilog HDL基本結構 15
2.3 Verilog HDL描述方式 18
2.4 Verilog HDL基本詞法 20
2.5 Verilog HDL數(shù)據(jù)對象 23
2.6 Verilog HDL基本語句 24
2.6.1 塊語句 24
2.6.2 賦值語句 26
2.6.3 條件語句 28
2.6.4 循環(huán)語句 31 第1章 Quartus II 9.1使用介紹 1
1.1 概述 1
1.2 Quartus II設計流程 2
1.3 設計舉例 4
第2章 Verilog HDL語言 15
2.1 概述 15
2.2 Verilog HDL基本結構 15
2.3 Verilog HDL描述方式 18
2.4 Verilog HDL基本詞法 20
2.5 Verilog HDL數(shù)據(jù)對象 23
2.6 Verilog HDL基本語句 24
2.6.1 塊語句 24
2.6.2 賦值語句 26
2.6.3 條件語句 28
2.6.4 循環(huán)語句 31
第3章 EDA技術基本實踐項目 34
項目1 基于原理圖的EDA設計 34
項目2 組合邏輯電路設計 38
項目3 時序邏輯電路設計 43
項目4 數(shù)碼管顯示電路設計 48
項目5 鍵盤掃描電路設計 52
項目6 數(shù)控分頻器設計 57
項目7 正弦波信號發(fā)生器設計 61
項目8 序列檢測器設計 70
項目9 偽隨機序列發(fā)生器設計 72
項目10 數(shù)字頻率計設計 75
第4章 EDA技術創(chuàng)新實踐項目 82
項目1 VGA顯示控制器設計 82
項目2 硬件電子琴的設計 86
項目3 DDS信號發(fā)生器的設計 92
項目4 直流電機綜合測控系統(tǒng)設計 94
項目5 數(shù)據(jù)采集模塊設計 99
項目6 通用異步收發(fā)器設計 105
項目7 數(shù)字相位調制解調模塊設計 111
項目8 循環(huán)冗余校驗碼的設計 114
項目9 FIR濾波器設計 118
項目10 16位CPU設計 125
第5章 ModelSim使用介紹 138
5.1 ModelSim簡介 138
5.2 ModelSim設計實例 138
附錄A KX_DN系列EDA開發(fā)系統(tǒng)使用說明 146
A.1 KX_DN主系統(tǒng)平臺 147
A.2 KX_DN系統(tǒng)標準功能模塊 149
參考文獻 158
前 言
EDA技術是當今電子信息領域最先進的技術之一，已廣泛應用于電子、通信、工業(yè)自動化、智能儀表、圖像處理及計算機等領域，是電子工程師必須掌握的一門技術。通過對國、內外一些高校的調研，我們發(fā)現(xiàn)許多著名高校的EDA技術本科教學有兩個明顯的特點：一是在各專業(yè)課程中涉及較多；二是在實踐中大量引入新技術、新方法與新器件，更多地注重創(chuàng)新性、設計性、綜合性項目，突出EDA技術的實用性及面向工程實際的特點。
根據(jù)作者多年的教學實踐經驗，EDA技術只有通過大量的操作與實踐才能快速并有效地掌握。為此本書內容的編排力求實用，深入淺出、由易到難地列舉了20個典型實例，應用范圍包括電子、計算機、通信、信號處理、控制等諸多領域。讀者在讀完本書并完成實踐項目的基礎上，能比較全面地掌握使用EDA技術設計混合系統(tǒng)的方法和技能，為今后從事相關領域的開發(fā)打下良好的基礎。
本書采用Verilog HDL硬件描述語言。Verilog HDL作為IEEE標準的兩大主流HDL之一，與VHDL相比，具有易學易用和享有ASIC設計領域主導地位等優(yōu)勢，其覆蓋率在全球范圍內一直處于上升趨勢。統(tǒng)計資料表明，Verilog HDL的行業(yè)覆蓋率現(xiàn)已超過80%，在美國和日本的比例更高，已占絕對優(yōu)勢，因此導致我國Verilog HDL工程師和相關領域人才需求的不斷增加。本書所有實踐項目采用的EDA軟、硬件平臺分別是Quartus II 9.1、ModelSim SE 6.5b和Altera Cyclone III系列FPGA。
本書的目標是使讀者能快速掌握EDA技術的基礎理論及其工程實踐的基本技能，同時本書給出的大量EDA實踐項目以促進讀者自主創(chuàng)新能力的有效提高。全書共分5章，各章節(jié)安排如下：第1章為入門了解，以Altera公司的集成EDA開發(fā)工具Quartus II為例，詳細講述每步設計流程及功能；第2章簡單介紹了Verilog HDL的語法結構和語言要素；第3章是EDA技術設計入門篇，提供了10個基礎實踐項目，側重于基本知識點的應用；第4章是EDA技術設計提高篇，提供了10個創(chuàng)新實踐項目，側重于讀者工程實踐和技術創(chuàng)新技能的培養(yǎng)；第5章介紹仿真軟件ModelSim的使用方法；附錄A提供了KX_DN系列EDA開發(fā)系統(tǒng)的使用說明。
本書既可以作為高等學校電子工程、通信、計算機、自動控制等相關專業(yè)EDA技術和電子設計課程的實踐教材，也可以作為電子設計競賽的培訓教材，以及工程技術人員的參考用書。
為了便于讀者實踐和學習，本書提供配套電子課件，同時作者特將全書程序代碼和相關工程文件整理出來，讀者可登錄華信教育資源網（http://www.hxedu.com.cn）注冊下載。
作者在編寫本書時參考了相關的設計書籍和技術文章，在這里向這些資料的作者表示衷心感謝。由于作者的知識水平有限，書中錯誤和不當之處在所難免，敬請廣大讀者和專家批評指正。
作 者
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