EDA技术与应用

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《EDA技术与应用》超星版电子书
本书分为8章，第1章介绍EDA技术的发展、EDA设计流程及EDA技术涉及的领域；第2章介绍EDA工具软件的使用方法；第3章至第5章分别介绍 VHDL、Verilog HDL和AHDL三种常用的硬件描述语言；第6章介绍几种目前较流行和常用的EDA工具软件；第7章介绍可编程逻辑器件的电路结构、工作原理、编程方法和使用方法；第8章介绍EDA技术在组合逻辑、时序逻辑电路设计及在测量仪器、通信系统和自动控制等领域的综合应用。
本书可作为高等院校工科电子类、通信类、自动化类专业师生EDA技术教学和学习的参考书。
20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。
EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可靠性，减轻了设计者的劳动强度。
本书共有8章，第1章介绍EDA技术的发展、EDA设计流程及EDA技术涉及的领域。
第2章介绍EDA工具软件的使用方法。EDA的核心是利用计算机完成电路设计的全程自动化，因此基于计算机环境下的EDA工具软件是不可缺少的。利用 EDA技术进行电路设计的大部分工作是在EDA开发设计平台上进行的，离开了EDA工具，电路设计的自动化是不可能实现的。因此，掌握EDA工具软件的使用方法，应该是EDA技术学习的第一步。
第3章至第5章分别介绍VHDL、Verilog HDL和AHDL三种常用硬件描述语言的基础知识。VHDL和Verilog HDL作为IEEE标准的硬件描述语言，经过十几年的发展、应用和完善，它们以其强大的系统描述能力、规范的程序设计结构、灵活的语言表达风格和多层次的仿真测试手段，在电子设计领域受到了普遍的认同和广泛的接受，成为现代EDA领域的首选硬件描述语言。有专家认为，在21世纪，VHDL与Verilog HDL语言将承担起几乎全部的数字系统设计任务。
第6章介绍几种目前世界上最流行和实用的EDA工具软件，包括Altera公司的 Quartus II、Mentor Graphics的子公司Model Technology的ModelSim和Cadence公司的NCLaunch，以适应不同读者的需要。这些软件主要是基于PC平台的，面向FPGA和 CPLD或ASIC设计，比较适合学校教学、项目开发和相关的学科研究。
第7章介绍PLA、PAL、GAL、EPLD和FPGA等各种类型可编程逻辑器件的电路结构、工作原理、使用方法和编程方法。
第8章介绍EDA技术在组合逻辑、时序逻辑电路设计及在测量仪器、通信系统和自动控制等技术领域的综合应用。
为了方便读者能较系统和较完整地学习EDA技术，本书从教学角度出发，尽量将有关EDA技术的内容编入书中，并力求做到内容精练，语言通俗易懂。读者可以根据实际需要，节选学习书中的部分内容，尽快掌握EDA基本技术，然后通过相关EDA技术书籍的学习，达到精通EDA技术的目的。
本教材的教学可安排32学时，其中第1章占2学时，第2章占4学时，第3章占8学时，第4章占8学时，第5章作为选学内容（需8学时），第6章作为选学内容（需 6～8学时），第7章占2学时，第8章占8学时。另外还需要安排4～8学时的实验，第1个实验安排EDA工具软件的使用方法，其余的实验可安排HDL的编程实验。
本书由江国强编著，朱国魂同志和文化锋同志参加了第8章部分内容的编写。郭学仁教授为本书的编写提出了极为有益的建议。本书由北京交通大学的李哲英教授主审，在此表示感谢。
对于书中的错误和不足之处，恳请读者指正。
编著者
2004年2月

第1章 EDA技术概述

1.1 EDA技术及发展
1.2 EDA设计流程
1.2.1 设计准备
1.2.2 设计输入
1.2.3 设计处理
1.2.4 设计校验
1.2.5 器件编程
1.2.6 器件测试和设计验证
1.3 硬件描述语言
1.3.1 VHDL
1.3.2 Verilog HDL
1.3.3 AHDL
1.4 可编程逻辑器件
1.5 常用的EDA工具
1.5.1 设计输入编辑器
1.5.2 仿真器
1.5.3 HDL综合器
1.5.4 适配器（布局布线器）
1.5.5 下载器（编程器）
本章小结
思考题和习题

第2章 EDA工具软件的使用方法

2.1 MAX+plusⅡ的安装方法
2.2 MAX+plusⅡ的原理图输入设计法
2.2.1 编辑设计图形文件
2.2.2 编译设计图形文件
2.2.3 生成元件符号
2.2.4 功能仿真设计文件
2.2.5 编程下载设计文件
2.2.6 设计电路硬件调试

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