本书主要介绍了VHDL的基础知识和硬件实现技术。全书由三部分组成：第一部分介绍了VHDL语法和程序结构，第二部分介绍MAx+plus II仿真软件的使用方法和数字逻辑电路的VHDL程序设计实例，第三部分介绍了硬件实现和硬件设计技巧。读者可以通过本书初步学会VHDL的使用，并对硬件实现中的关键技术问题有所理解和认识，快速掌握VHDL及其应用，并初步掌握硬件实现的关键技术。

随着CPLD／FPGA等超大规模可编程数字集成电路与VHDL／Verilog HDL等硬件描述语言的飞速发展，数字系统的设计从电路原理图设计转向硬件描述语言设计，从传统的硬件设计方法转向计算机软硬件协同设计的方法。如Altera公司和Xilinx公司的EDA软件环境，可以辅助用户完成从简单的数字逻辑电路到复杂的数字逻辑系统的设计，而且可以随时更改设计。CPLD和FPGA的厂商免费提供EDA软件设计环境，学习者可以充分利用它们开发出复杂的数字系统，所以，VHDL、CPLD／FPGA等技术近年来持续火热。

学过计算机语言的人都有这样的体会，要掌握一门计算机语言，单纯钻研书本中的语法和例子的学习效果并不好，而边学习语法和实例边上机实践则有事半功倍的效果。一方面，上机实践过程中每个实例的调试和仿真成功能产生成就感，激发学习者的兴趣；另一方面，上机实践过程可以修正和完善读者对语言的认识，并进一步巩固知识。学习VHDL也是这样，最好读者边看书学习边上机练习。本书正是以此作为指导思想，希望读者通过这种方法快速、初步掌握VHDL。书中完整的实例都有仿真结果，便于读者提高学习效率，尽快了解从编程、编译、仿真、选配器件到数据下载的完整过程。

在硬件设计中，HDL和CPLD／FPGA等器件的发明使硬件设计工作的效率得到极大地提高，也大大降低了硬件设计的难度。因此，VHDL及CPLD／FPGA受到广大工程技术人员和学生的青睐。但是CPLD／FPGA技术仅仅降低了硬件设计的入门门槛，初学者入门后，会发现在具体的硬件实践中仍然有一系列问题待解决。因此本书针对以CPLD和FPGA器件为主的硬件电路实现过程中，可能遇到的常见问题，简洁明了地介绍了相关的知识和解决办法。

在数字系统设计中，竞争和冒险是困扰广大设计人员的顽疾，本书注意到了这一点，并在最后一章进行了讨论，同时给出了一些有效的解决办法。

衷心感谢研究生刘鑫同学和徐文强同学。本书大部分实例的软件仿真与验证是由刘鑫完成的，徐文强对第7章的图形、表格和公式进行了编辑。同时还要感谢在编写此书过程中给予了热情帮助的所有老师和同学。

由于作者水平有限，书中出现错误和疏漏在所难免，希望广大读者予以批评指正。欢迎通过renyong鱼篮垡nuc．edu．cn和作者交流。

作者

2005．5