EDA技术与Verilog HDL设计

　　本书根据电子类课程课堂教学和实验的要求，以提高学生的动手实践能力和工程设计能力为目的，对EDA技术和FPGA设计的相关知识进行系统和完整的介绍。本书内容新颖，技术先进，由浅入深，既有关于EDA技术、FPGA器件和Verilog硬件描述语言的系统介绍，又有丰富的设计实例。本书配套多媒体电子课件、实验与设计和程序代码。

　　徐志军，中国高等教育学会仪器科学及测控技术专业委员会副主任委员、华东地区高校电子线路教学研究会理事、中国电子学会高级会员，普通高等教育“十一五”*规划教材《EDA技术与VHDL设计》畅销书作者，该书是本书的姊妹篇。

第1章 EDA技术概述
　1.1 EDA技术及其发展历程
　1.2 EDA技术的特征和优势
　　1.2.1 EDA技术的特征
　　1.2.2 EDA技术的优势
　1.3 EDA设计的目标和流程
　　1.3.1 EDA设计的目标
　　1.3.2 EDA设计的流程
　　1.3.3 数字集成电路的设计
　　1.3.4 模拟集成电路的设计
　1.4 EDA技术与ASIC设计
　　1.4.1 ASIC的特点与分类
　　1.4.2 ASIC的设计方法
　　1.4.3 SoC设计
　1.5 硬件描述语言
　　1.5.1 VHDL
　　1.5.2 Verilog HDL
　　1.5.3 ABEL-HDL
　　1.5.4 Verilog HDL和VHDL的比较
　1.6 EDA设计工具
　　1.6.1 EDA设计工具分类
　　1.6.2 EDA公司及其工具介绍
　1.7 EDA技术的发展趋势
　习题
第2章 可编程逻辑器件基础
　2.1 概述
　　2.1.1 可编程逻辑器件的发展历程
　　2.1.2 可编程逻辑器件的分类
　　2.1.3 可编程逻辑器件的优势
　　2.1.4 可编程逻辑器件的发展趋势
　2.2 PLD器件的基本结构
　　2.2.1 基本结构
　　2.2.2 电路符号
　　2.2.3 PROM
　　2.2.4 PLA
　　2.2.5 PAL
　　2.2.6 GAL
　2.3 CPLD/FPGA器件概述
　　2.3.1 Lattice的CPLD/FPGA
　　2.3.2 Xilinx的CPLD/FPGA
　　2.3.3 Altera的CPLD/FPGA
　　2.3.4 CPLD和FPGA的异同
　2.4 可编程逻辑器件的基本资源
　　2.4.1 功能单元
　　2.4.2 I/O引脚
　　2.4.3 布线资源
　　2.4.4 片内RAM
　2.5 可编程逻辑器件的编程元件
　　2.5.1 熔丝型开关
　　2.5.2 反熔丝型开关
　　2.5.3 浮栅编程元件
　　2.5.4 基于SRAM的编程元件
　2.6 可编程逻辑器件的设计与开发
　　2.6.1 CPLD/FPGA设计流程
　　2.6.2 CPLD/FPGA开发工具
　　2.6.3 CPLD/FPGA的应用选择
　2.7 可编程逻辑器件的测试技术
　　2.7.1 边界扫描测试原理
　　2.7.2 IEEE1149.1 标准
　　2.7.3 边界扫描策略及相关工具
　习题
第3章 典型FPGA/CPLD的结构与配置
　3.1 Stratix高端FPGA系列
　　3.1.1 Stratix器件
　　3.1.2 StratixⅡ器件
　3.2 Cyclone低成本FPGA系列
　　3.2.1 Cyclone器件
　　3.2.2 CycloneⅡ器件
　3.3 典型CPLD器件
　　3.3.1 MAXⅡ器件
　　3.3.2 MAX7000器件
　3.4 FPGA/CPLD的配置
　　3.4.1 CPLD器件的配置
　　3.4.2 FPGA器件的配置
　习题
第4章 QuartusⅡ集成开发工具
　4.1 QuartusⅡ原理图设计
　　4.1.1 半加器原理图设计输入
　　4.1.2 编译与仿真
　　4.1.3 1位全加器编译与仿真
　4.2 QuartusⅡ的优化设置
　　4.2.1 分析与综合设置
　　4.2.2 优化布局布线
　　4.2.3 设计可靠性检查
　4.3 QuartusⅡ的时序分析
　　4.3.1 时序设置与分析
　　4.3.2 时序逼近
　4.4 基于宏功能模块的设计
　　4.4.1 Megafunctions库
　　4.4.2 Maxplus2库
　　4.4.3 Primitives库
　习题
　实验与设计
第5章 VerilogHDL语法与要素
　5.1 VerilogHDL简介
　5.2 VerilogHDL模块的结构
　5.3 VerilogHDL语言要素
　5.4 常量
　　5.4.1 整数
　　5.4.2 实数
　　5.4.3 字符串
　5.5 数据类型
　　5.5.1 net型
　　5.5.2 variable型
　5.6 参数
　5.7 向量
　5.8 运算符
　习题
　实验与设计
第6章 VerilogHDL行为语句
第7章 VerilogHDL设计的层次与风格
第8章 VerilogHDL设计进阶
第9章 VerilogHDL仿真与测试
第10章 VerilogHDL数字设计实例
第11章 VerilogHDL数字通信常用模块设计实例
实验与设计
附录A Verilog HDL（IEEEStd1364-1995）关键字
附录B Verilog HDL（IEEEStd1364-2001）关键字
参考文献

本书与《EDA技术与VHDL设计》（电子工业出版社）为姊妹篇，本书以Verilog
HDL语言开发为主，后者则以VHDL语言的设计为重点。
目前EDA技术已经成为电子信息类学生一门重要的专业基础课程，并且在教学、科研以及大学生电子设计竞赛等活动中起着越来越重要的作用，成为电子类本科生和研究生必须掌握的专业基础知识与基本技能。随着教学改革的深入，对EDA课程教学的要求也不断提高，必须对教学内容进行更新和优化，以与EDA技术的发展相适应，正是基于以上考虑，作者编写了本书。

在EDA教学中应注意如下几点。
首先要明确基本的教学内容，并突出重点。EDA技术教学的目的是使学生掌握一种通过软件的方法来高效地完成硬件设计的方法与技术，应以培养学生的创新思维和设计思想为主，同时使学生掌握基本的设计工具和设计方法。

其次要改善教学方法。EDA教学应主要以引导性教学为主，合理安排理论教学和实验教学的学时比例，使学生能够理论联系实际，提高实际动手能力和工程设计能力。

再次要注重实验教学。EDA课程具有很强的实践性，针对性强的实验应该是教学的重要环节，应格外重视EDA实验的质量。
基于以上的认识，作者安排了本书的章节，本书是以FPGA器件、EDA设计工具、Verilog
HDL硬件描述语言三方面内容为主线展开的，贯穿其中的则是现代数字设计的新思想、新方法。
全书共8章。第1章对EDA技术做了综述，解释了有关概念；第2章介绍PLD器件的发展、分类、编程工艺以及设计流程等；第3章具体介绍了典型FPGA/CPLD器件的结构与配置；第4章介绍用Quartus
Ⅱ软件进行设计开发的流程，还介绍了基于宏功能模块的设计开发过程；第5章介绍Verilog语言的语法与要素；第6章介绍Verilog
HDL行为语句；第7章讨论了Verilog HDL设计的层次与风格，以及常用组合电路、时序电路的Verilog
HDL描述方法。第8章结合具体实例，介绍用Verilog HDL语言进行数字设计的方法；第9章对用Verilog
HDL进行仿真和验证进行了介绍；第10章是用Verilog
HDL语言进行数字电路与系统开发的实例；第11章是数字通信常用模块的设计实例。
本书提供配套多媒体电子课件、实验与设计和程序代码，请登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）注册下载。王金明编写了本书多数章节并负责统稿，徐志军编写了本书第1、第2章，苏勇编写了第10、11章，潘克修编写了第3章，周顺编写了第11章实验与设计部分内容。本书是几位老师在多年EDA课程教学经验的基础上精心编写而成的，虽经很大努力，但由于作者水平所限，加之时间仓促，书中错误与疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

作 者
2013年5月于解放军理工大学