EDA技术与可编程器件的应用

第1章  绪论
1.1 EDA技术1
1.1.1 EDA技术的发展史1
1.1.2 EDA与电子系统设计2
1.1.3 EDA软件平台3
1.2 EDA技术的基本特征及工具4
1.2.1 EDA技术的研究范畴4
1.2.2 EDA技术的基本特征5
1.2.3 EDA的基本工具6
1.3 硬件描述语言概述8
1.4 可编程ASIC特点及发展趋势9
1.4.1 专用集成电路ASIC简介9
1.4.2 可编程ASIC的主要特点11
1.4.3 可编程ASIC发展趋势12
1.5 集成电路的设计流程14
1.5.1 数字集成电路的设计流程14
1.5.2 模拟集成电路的设计流程15
1.5.3 IP核与SoC设计16
1.6 EDA技术的发展趋势18
第2章  电子设计工作台概述
2.1 EWB与Multisim简述20
2.2 Multisim操作界面22
2.2.1 菜单栏22
2.2.2 工具栏25
2.2.3 元器件栏25
2.2.4 仪器仪表栏26
2.3 仪器仪表的使用27
2.3.1 常用仿真仪器27
2.3.2 模拟电路仿真仪器31
2.3.3 数字电路仿真仪器32
2.3.4 高频电路常用仿真仪器35
2.3.5 安捷伦虚拟仪器37
2.4 电路原理图的建立41
2.4.1 定制电路原理图工作界面41
2.4.2 元器件的选取操作43
2.4.3 线路的连接44
2.4.4 编辑元器件属性46
2.4.5 子电路50
2.5 电路信息的输入/输出方式53
2.5.1 将电路原理图输出到PCB设计软件53
2.5.2 仿真结果的输出53
2.5.3 输出网表54
2.5.4 输入其他格式的电路图文件54
第3章  Multisim元件库与元件
3.1 Multisim的元件库55
3.2 Multisim的元件56
3.2.1 电源库56
3.2.2 基本元件库57
3.2.3 二极管库58
3.2.4 晶体管库58
3.2.5 模拟集成元件库59
3.2.6 TTL元件库60
3.2.7 CMOS元件库61
3.2.8 其他数字元件库62
3.2.9 混合元件库62
3.2.10 指示器件库63
3.2.11 其他器件库64
3.2.12 射频器件库64
3.2.13 机电器件库65
3.3 元器件库的管理66
3.3.1 元件系列的管理66
3.3.2 修改用户使用标题68
3.3.3 复制仿真元件68
3.3.4 删除仿真元件69
3.3.5 编辑仿真元件69
第4章  电路仿真及分析
4.1 电路的基本分析方法71
4.1.1 直流工作点分析71
4.1.2 交流分析73
4.1.3 瞬态分析75
4.1.4 傅里叶分析77
4.1.5 噪声分析79
4.1.6 失真分析82
4.1.7 直流扫描分析84
4.2 电路特性的高级分析方法85
4.2.1 参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）85
4.2.2 温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis）87
4.2.3 零极点分析88
4.2.4 传递函数分析89
4.2.5 灵敏度分析91
4.2.6 最坏状态分析（Worst Case Analysis）93
4.2.7 蒙特卡罗分析95
4.2.8 线宽分析97
4.2.9 批处理分析（Batched Analysis）99
4.3 后处理器101
4.3.1 后处理器的基本操作101
4.3.2 仿真实例103
4.3.3 后处理器变量104
4.3.4 后处理器函数104
4.4 Multisim应用实例105
4.4.1 在三相交流电路中的应用105
4.4.2 在模拟电子技术中的应用108
4.4.3 在数字电子技术中的应用110
第5章  可编程逻辑器件概述
5.1 可编程逻辑器件的分类112
5.2 可编程逻辑器件的基本结构114
5.2.1 PLD电路的逻辑符号表示114
5.2.2 与或阵列115
5.2.3 逻辑宏单元116
5.3 可编程逻辑器件的编程元件118
5.3.1 熔丝型开关118
5.3.2 反熔丝型开关119
5.3.3 浮栅编程元件119
5.3.4 基于SRAM的编程元件120
5.4 边界扫描测试技术121
5.5 CPLD/FPGA的基本结构及特点122
5.5.1 CPLD的基本结构与特点122
5.5.2 FPGA的基本结构与特点126
5.5.3 CPLD与FPGA的比较131
5.6 编程与配置132
5.6.1 JTAG方式的CPLD编程134
5.6.2 PC并行口的FPGA配置135
5.6.3 FPGA专用配置器件136
第6章  可编程逻辑器件集成开发工具——MAX+PLUS II
6.1 可编程逻辑器件的设计流程139
6.2 MAX十PLUS  II开发工具概述141
6.2.1 MAX＋PLUS Ⅱ软件的安装141
6.2.2 MAX+PLUS Ⅱ软件的特点141
6.2.3 MAX＋PLUS Ⅱ的设计流程142
6.3 设计输入143
6.3.1 建立工程文件144
6.3.2 原理图输入145
6.3.3 文本输入147
6.3.4 波形输入148
6.3.5 符号编辑149
6.3.6 底层编辑150
6.4 设计工程的编译152
6.4.1 设定编译环境参数152
6.4.2 编译工程文件153
6.4.3 查看报告文件 154
6.5 设计工程的验证154
6.5.1 仿真154
6.5.2 定时分析器155
6.6 器件编程/配置157
6.7 器件库和参数化宏单元（LPM）157
6.7.1 元件库158
6.7.2 参数化宏单元库（LPM）162
6.7.3 LPM模块的使用163
6.7.4 自定义宏功能模块177
第7章  硬件描述语言AHDL
7.1 AHDL的基本元素181
7.2 基本的AHDL设计结构186
7.2.1 子设计段（Subdesign Section）187
7.2.2 逻辑段（Logic Section）188
7.2.3 变量段（Variable Section）188
7.2.4 AHDL模板（Template）191
7.3 函数模块及其引用192
7.4 AHDL的描述语句197
7.4.1 文本编辑语句197
7.4.2 逻辑设计语句199
7.5 数字单元电路的设计实例204
7.5.1 组合逻辑电路204
7.5.2 寄存器和计数器209
7.5.3 有限状态机设计213
7.5.4 综合逻辑电路214
第8章  硬件描述语言VHDL
8.1 VHDL基本结构222
8.1.1 多路选择器的VHDL 描述222
8.1.2 实体（ENTITY）223
8.1.3 结构体(architecture)225
8.1.4 库、程序包及配置227
8.2 VHDL语法规则229
8.2.1 文字规则229
8.2.2 数据对象232
8.2.3 数据类型（Data Types）235
8.2.4 VHDL操作符240
8.2.5 VHDL属性描述241
8.3 VHDL中的顺序语句243
8.3.1 赋值语句244
8.3.2 流程控制语句244
8.3.3 WAIT语句249
8.3.4 断言语句（ASSERT）251
8.4 VHDL中的并行语句251
8.4.1 PROCESS（进程）语句252
8.4.2 并行信号赋值语句253
8.4.3 块语句255
8.4.4 元件例化语句256
8.4.5 生成（GENERATE）语句257
8.5 子程序260
8.5.1 函数(FUNCTION)260
8.5.2 过程(PROCEDURE)262
8.5.3 子程序重载264
8.6 状态机的VHDL设计266
8.6.1 状态机的基本结构266
8.6.2 状态机的VHDL模型267
8.7 数字电路设计272
8.7.1 VHDL的描述风格272
8.7.2 组合逻辑电路275
8.7.3 时序逻辑电路281
第9章  CPLD/FPGA嵌入式开发工具——Quartus II
9.1 Quartus II概述286
9.1.1 Quartus II的特性286
9.1.2 Quartus II设计流程287
9.1.3 Quartus II的主界面289
9.2 新建一个设计工程293
9.2.1 转换MAX+PLUS II 设计294
9.2.2 使用New Project Wizard新建工程294
9.2.3 设计输入296
9.3 编译与仿真工具297
9.3.1 编译工具298
9.3.2 仿真工具302
9.3.3 时序分析工具305
9.4 编程下载307
9.4.1 指定器件和分配引脚307
9.4.2 配置器件310
9.5 嵌入式逻辑分析仪的硬件测试311
9.6 嵌入式存储器和锁相环模块的使用315
9.6.1 嵌入式存储器ROM315
9.6.2 嵌入式锁相环PLL 319
9.7 嵌入式系统设计321
9.7.1 用SOPC Builder创建SOPC设计322
9.7.2 用DSP Builder创建DSP设计325
第10章  数字系统设计及实例
10.1 数字系统概述327
10.1.1 数字系统的概念327
10.1.2 数字系统的基本结构328
10.1.3 数字系统设计的特点328
10.1.4 数字系统的设计方法331
10.2 数字系统的描述方法333
10.2.1 方框图和定时图333
10.2.2 算法流程图333
10.2.3 ASM图336
10.3 数字系统的实现340
10.3.1 数据处理单元 340
10.3.2 控制单元343
10.4 移位相加8位硬件乘法器347
10.4.1 硬件乘法器的设计思想347
10.4.2 硬件乘法器的实现348
10.5 十字路口交通信号的控制系统350
10.5.1 系统的功能要求350
10.5.2 控制器算法设计及实现350
10.6 数据采集系统设计354
10.6.1 系统的功能要求和设计思想354
10.6.2 ADC控制模块设计356
10.7 多功能函数信号发生器358
10.7.1 信号发生器的功能和设计思想358
10.7.2 各功能模块设计359
10.8 数字频率计设计364
10.8.1 频率测量方法和原理364
10.8.2 系统要求和结构364
10.8.3 数字频率计实现365
第11章  在系统可编程模拟器件及其开发工具
11.1 可编程模拟器件概述 369
11.2 ispPAC结构及其性能371
11.2.1 ispPAC10器件371
11.2.2 ispPAC20器件374
11.2.3 ispPAC30器件379
11.2.4 ispPAC80与 ispPAC81器件383
11.2.5 可编程电源管理芯片385
11.2.6 在系统可编程时钟发生器387
11.3 PACDesigner开发工具388
11.3.1 PACDesigner软件使用389
11.3.2 菜单命令394
11.3.3 仿真397
11.3.4 编程398
11.3.5 宏器件(Macros)399
11.4 ispPAC30的软件设计399
11.5 ispPAC80的软件设计400
11.6 可编程电源管理芯片的软件设计402
第12章  在系统可编程模拟器件的应用
12.1 ispPAC的接口电路406
12.2 运算电路及增益调整408
12.2.1 比例运算电路408
12.2.2 积分运算电路411
12.3 有源滤波器411
12.4 精密检波电路415
12.5 绝对值电路417
12.6 压控振荡器418
12.7 脉冲平衡调制电路419
12.8 可编程电源管理器件的应用420
参考文献