EDA技术项目教程——基于VHDL与FPGA电子书

前言

项目1 数据比较器的设计与实现

1.1 认识EDA技术

1.1.1 EDA技术的发展

1.1.2 EDA技术的特点

1.1.3 EDA技术的内涵

1.1.4 EDA技术的设计流程

1.2 同比较器的设计

1.2.1 电路设计

1.2.2 项目建立

1.2.3 编辑文件

1.2.4 编译

1.3 大小比较器的设计

1.3.1 电路设计

1.3.2 文件编辑与编译

1.3.3 时序波形仿真

1.4 4位比较器的设计

1.4.1 74LS85芯片

1.4.2 编辑与仿真

1.4.3 器件编程

1.5 实训：4位同比较器的设计与实现

1.6 拓展阅读：国内的EDA工具软件

1.7 习题

项目2 数据运算器的设计与实现

2.1 可编程逻辑器件

2.1.1 发展历史

2.1.2 编程工艺

2.1.3 器件的选用

2.2 加法器的设计

2.2.1 半加器

2.2.2 全加器

2.2.3 4位加法器

2.3 LPM

2.3.1 乘法器的设计

2.3.2 除法器的设计

2.4 实训：二进制除法器的设计

2.5 拓展阅读：国产的FPGA

2.6 习题

项目3 数据编码器的设计与实现

3.1 认识VHDL

3.1.1 VHDL的基本结构

3.1.2 库和程序包

3.1.3 实体

3.1.4 结构体

3.1.5 VHDL的特点

3.2 普通编码器的设计

3.2.1 数据对象

3.2.2 VHDL的运算符

3.2.3 赋值语句

3.2.4 选择信号赋值语句

3.2.5 8线-3线普通编码器

3.3 优先编码器的设计

3.3.1 数据类型

3.3.2 条件信号赋值语句

3.3.3 8421-BCD优先编码器

3.4 编码模块的设计

3.4.1 块语句

3.4.2 编码模块

3.5 实训：3线-8线译码器的设计与实现

3.6 拓展阅读：FPGA的应用领域

3.7 习题

项目4 计数器的设计与实现

4.1 十进制计数器的设计

4.1.1 进程语句

4.1.2 IF语句

4.1.3 二进制计数器

4.1.4 十进制可逆计数器

4.2 编码键盘的设计

4.2.1 CASE语句

4.2.2 数码管的静态显示

4.2.3 编码键盘

4.2.4 数码显示的虚拟键盘

4.3 扫描键盘的设计

4.3.1 数码管的动态显示

4.3.2 扫描键盘

4.3.3 数码显示的扫描键盘

4.4 实训：交通灯控制器的设计与实现

4.5 拓展阅读：量子计算机

4.6 习题

项目5 点阵广告牌的设计与实现

5.1 分频器的设计

5.1.1 2N分频器

5.1.2 偶数分频器

5.2 寄存器的设计

5.2.1 数据寄存器

5.2.2 循环移位寄存器

5.2.3 双向移位寄存器

5.3 器件例化与生成

5.3.1 用户定义的数据类型

5.3.2 数据类型间的转换

5.3.3 器件例化语句

5.3.4 生成语句

5.4 点阵显示的设计

5.4.1 LED点阵

5.4.2 彩灯控制器

5.4.3 汉字的显示

5.4.4 汉字的滚动显示

5.5 实训：点阵广告牌的设计与实现

5.6 拓展阅读：可弯折的柔性屏幕

5.7 习题

项目6 信号发生器的设计与实现

6.1 子程序和LOOP语句

6.1.1 子程序

6.1.2 LOOP语句

6.2 存储器的设计

6.2.1 ROM

6.2.2 SRAM

6.2.3 FIFO

6.3 正弦信号发生器的设计

6.3.1 计数器模块

6.3.2 LPM_ROM

6.3.3 系统内存内容编辑器

6.3.4 正弦信号发生器

6.3.5 嵌入式逻辑分析仪

6.4 实训：LPM_RAM的设计与实现

6.5 拓展阅读：大国工匠张路明

6.6 习题

项目7 数字系统设计实训

7.1 篮球比赛24秒计时器

7.1.1 项目说明

7.1.2 设计方案

7.1.3 项目实现

7.1.4 功能扩展与项目评价

7.2 简易数字频率计

7.2.1 项目说明

7.2.2 设计方案

7.2.3 项目实现

7.2.4 功能扩展与项目评价

7.3 电子密码锁

7.3.1 项目说明

7.3.2 设计方案

7.3.3 项目实现

7.3.4 功能扩展与项目评价

7.4 智力竞赛抢答器

7.4.1 项目说明

7.4.2 设计方案

7.4.3 项目实现

7.4.4 功能扩展与项目评价

7.5 数字电子钟

7.5.1 项目说明

7.5.2 设计方案

7.5.3 项目实现

7.5.4 功能扩展与项目评价

参考文献