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數(shù)字電路與EDA實(shí)驗(yàn)（任愛(ài)鋒） 
定 價(jià)：28 元
9 7 6 8 4 7 5 5 4 6 7 0 6  本書(shū)基于臺(tái)灣友晶科技DE0開(kāi)發(fā)板實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，介紹了Altera Quartus Ⅱ EDA軟件及Nios Ⅱ EDS嵌入式設(shè)計(jì)軟件的基本應(yīng)用。全書(shū)共6章：第1章介紹了臺(tái)灣友晶科技DE0開(kāi)發(fā)板、硬件描述語(yǔ)言及基本的EDA設(shè)計(jì)方法及相關(guān)工具軟件；第2章介紹了基于FPGA的嵌入式開(kāi)發(fā)工具Nios Ⅱ-Eclipse，并給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)實(shí)例；第3章為EDA初級(jí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及其實(shí)現(xiàn)方法；第4章為EDA中級(jí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及其實(shí)現(xiàn)方法；第5章為EDA提高實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及其實(shí)現(xiàn)方法；第6章為EDA實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目推薦等。 本書(shū)對(duì)于EDA技術(shù)的介紹比較全面，結(jié)構(gòu)安排由淺入深，可作為電子工程、通信工程、自動(dòng)控制、電子科學(xué)與技術(shù)、電氣信息工程、微電子等專(zhuān)業(yè)專(zhuān)科、本科及研究生數(shù)字電路與EDA相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教材及課程設(shè)計(jì)的參考書(shū)，還可作為電子類(lèi)設(shè)計(jì)大賽學(xué)生的設(shè)計(jì)參考書(shū)，或相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書(shū)。 西安電子科技大學(xué)國(guó)家電工電子教學(xué)基地（國(guó)家級(jí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心）EDA實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建于1997年，在創(chuàng)建之初就得到了Altera公司、Xilinx公司等可編程器件廠(chǎng)商的大力支持。為了適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，2006年EDA實(shí)驗(yàn)室正式掛牌為西電Altera EDA/SOPC聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室及培訓(xùn)中心，EDA實(shí)驗(yàn)室的校級(jí)選修課高密度在系統(tǒng)可編程技術(shù)及應(yīng)用課程作為電子工程學(xué)院所有專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課，更名為數(shù)字電路與EDA實(shí)驗(yàn)。每年有上千名學(xué)生在EDA實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)FPGA設(shè)計(jì)技術(shù)，有近10位教師負(fù)責(zé)不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的授課。經(jīng)過(guò)多年的授課實(shí)踐及教學(xué)討論，為了進(jìn)一步規(guī)范該課程的教學(xué)內(nèi)容，我們特編寫(xiě)了本書(shū)。本書(shū)也是學(xué)校教材立項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)教材。 本書(shū)內(nèi)容編排如下： 第1章介紹了EDA設(shè)計(jì)的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)與開(kāi)發(fā)工具。本書(shū)所有設(shè)計(jì)實(shí)例工程都基于臺(tái)灣友晶科技的DE0開(kāi)發(fā)板，因此本章介紹了DE0開(kāi)發(fā)板的主要資源及Cylcone Ⅲ FPGA。本章還介紹了VHDL和Verilog基本編程結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法，Quartus Ⅱ EDA軟件的完整設(shè)計(jì)過(guò)程，并給出了一個(gè)完整的DDS信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)實(shí)例。ModelSim-Altera仿真工具以及SignalTap Ⅱ嵌入式邏輯分析儀FPGA調(diào)試工具也在本章中給出了簡(jiǎn)單的介紹。第2章介紹了基于FPGA的嵌入式開(kāi)發(fā)工具，包括Qsys系統(tǒng)綜合工具，Nios Ⅱ嵌入式軟核及其開(kāi)發(fā)軟件Nios Ⅱ-Eclipse，最后給出了一個(gè)完整的基于Nios Ⅱ控制的DDS信號(hào)發(fā)生器實(shí)例。第3章為EDA初級(jí)實(shí)驗(yàn)，給出了5個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第4章為EDA中級(jí)實(shí)驗(yàn)，給出了2個(gè)完整的中級(jí)難度實(shí)驗(yàn)。第5章為EDA提高實(shí)驗(yàn)，給出了3個(gè)具有一定難度的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。第6章給出了6個(gè)推薦的EDA實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中只給出了設(shè)計(jì)要求及簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)分析；同時(shí)給出了EDA綜合設(shè)計(jì)報(bào)告的參考格式，供讀者在編寫(xiě)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告時(shí)參考。附錄部分給出了VHDL和Verilog編程中常用的邏輯符號(hào)，以及臺(tái)灣友晶科技DE0開(kāi)發(fā)板的FPGA引腳分配表和原理圖。本書(shū)中DDS設(shè)計(jì)實(shí)例貫穿始終，從最基本的DDS信號(hào)產(chǎn)生原理圖設(shè)計(jì)到作為軟核Nios Ⅱ處理器外設(shè)的Qsys自定制外設(shè)控制，讀者可以根據(jù)實(shí)例體會(huì)整個(gè)Altera EDA工具的設(shè)計(jì)思想和流程。 任愛(ài)鋒編寫(xiě)了本書(shū)的第1、2、5、6章和附錄，并負(fù)責(zé)統(tǒng)籌全稿；袁曉光編寫(xiě)了第3、4章。西安電子科技大學(xué)的孫肖子教授在百忙之中審閱了全書(shū)并提出了許多寶貴的建議和修改意見(jiàn)，在此表示誠(chéng)摯的謝意。此外，實(shí)驗(yàn)中心的王爽教授、周佳社教授對(duì)本書(shū)的編排給予了大力支持和幫助，在此一并表示感謝。 由于編者水平有限，書(shū)中難免有疏漏和不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。 編 者 第1章 EDA硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)與開(kāi)發(fā)工具.......................................................................... 1 1.1 硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介............................................................................................... 1 1.2 硬件描述語(yǔ)言.................................................................................................... 11 1.3 Quartus Ⅱ 13.0 EDA軟件應(yīng)用.......................................................................... 21 1.4 ModelSim-Altera 10.1d簡(jiǎn)介................................................................................ 63 1.5 FPGA調(diào)試工具SignalTap Ⅱ應(yīng)用...................................................................... 68 第2章 基于FPGA的嵌入式開(kāi)發(fā)工具......................................................................... 76 2.1 Qsys系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具............................................................................................. 76 2.2 Nios Ⅱ嵌入式軟核及開(kāi)發(fā)工具介紹................................................................... 82 2.3 FPGA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例................................................................................ 84 第3章 EDA初級(jí)實(shí)驗(yàn)............................................................................................... 114 3.1 流水燈實(shí)驗(yàn)...................................................................................................... 114 3.2 計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)...................................................................................................... 123 3.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)........................................................................................... 130 3.4 脈寬調(diào)制(PWM)實(shí)驗(yàn)........................................................................................ 134 3.5 直接數(shù)字頻率合成(DDS)波形發(fā)生器實(shí)驗(yàn)......................................................... 136 第4章 EDA中級(jí)實(shí)驗(yàn)............................................................................................... 141 4.1 呼吸流水燈實(shí)驗(yàn)............................................................................................... 141 4.2 通用異步串行收發(fā)(UART)實(shí)驗(yàn)......................................................................... 150 第5章 EDA提高實(shí)驗(yàn)............................................................................................... 162 5.1 VGA視頻信號(hào)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)................................................................................... 162 5.2 Qsys用戶(hù)自定制外設(shè)實(shí)驗(yàn)................................................................................ 175 5.3 PS/2鍵盤(pán)接口的FPGA設(shè)計(jì)............................................................................. 192 第6章 EDA實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目推薦........................................................................................ 200 6.1 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)................................................................................. 200 6.2 PS/2鍵盤(pán)接口控制器設(shè)計(jì)................................................................................ 201 6.3 VGA圖像顯示控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)............................................................................ 202 6.4 基于FPGA的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)...................................................................... 204 6.5 洗衣機(jī)洗滌控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)................................................................................. 205 6.6 基于FPGA的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)............................................................... 207 6.7 綜合設(shè)計(jì)報(bào)告參考格式.................................................................................... 207 附錄............................................................................................................................ 209 附錄1 Verilog HDL中常用運(yùn)算符.......................................................................... 209 附錄2 VHDL中常用運(yùn)算符................................................................................... 210 附錄3 DE0開(kāi)發(fā)板引腳分配表............................................................................... 211 附錄4 DE0開(kāi)發(fā)板原理圖...................................................................................... 214 參考文獻(xiàn)..................................................................................................................... 232
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