本书通过先对Altem公司的CPLD／FPGA的介绍，使读者对可编程器件有一个深入的了解；然后通过标准VHDL的介绍，并且穿插具体工程的实例，使读者对VHDL有一个准确的掌握，不再对可编程器件感到神秘，而且能够达到轻松上手的目的。本书既可以作为高等学校相关专业的教材或参考书，同时也可以作为广大硬件电路设计工程师必不可少的工具书或培训教材。

目前随着对电路功能及性能要求的不断提高，传统的简单集成电路已不能满足设计者的需求，所以在功能要求不断提高的背景下，可编程器件逐渐成为广大硬件工程师所必需的设计器件。

本书通过先对Altem公司的CPLD／FPGA的介绍，使读者对可编程器件有一个深入的了解；然后通过标准VHDL的介绍，并且穿插具体工程的实例，使读者对VHDL有一个准确的掌握，不再对可编程器件感到神秘，而且能够达到轻松上手的目的。

本书内容丰富、全面系统、实用性很强，可以使读者快速全面地掌握vHDL设计的知识。本书既可以作为高等学校相关专业的教材或参考书，同时也可以作为广大硬件电路设计工程师必不可少的工具书或培训教材。

丛书序

前言

第1章 可编程器件及Altera公司可

编程器件简介

1.1可编程逻辑器件简介

1.1.1可编程器件的发展历史及前景

1.1.2可编程逻辑器件的基本结构

1.1.3可编程器件的分类

1.2 Altera系列器件简介

1.2.1 PLD厂商简介

1.2.2 Altera公司的复杂可编程器件

1.2.3 Altera公司的现场可编门阵列

1.3如何根据项目选择器件

第2章 硬件描述语言简介

2.1硬件描述语言的由来和发展

2.2各种硬件描述语言的介绍及特点

2.2.1 VHDL

2.2.2 Verilog HDL

2.2.3 Superlog

2.2.4 SystemC

2.3 VHDL的基本语法

2.3.1 VHDL的基本结构

2.3.2 VHDL的基本语句

第3章 Altera公司QuartusⅡ介绍

3.1 QuartusⅡ简介

3.2 QuartusⅡ安装及界面介绍

3.2.1 QuartusⅡ安装

3.2.2 QuartusⅡ界面简介

3.2.3 QuartusⅡ常用的设置

第4章 组合逻辑电路设计

4.1组合逻辑电路概述

4.1.1组合逻辑电路的定义

4.1.2组合逻辑电路的分析

4.1.3组合逻辑电路的设计

4.2我在第一个项目中遇到的问题

4.3典型的组合逻辑电路分析

4.3.1译码器

4.3.2加法器

4.3.3只读存储器

4.3.4比较器

4.3.5多路选择器

4.3.6三态总线

4.4工程师们的经验

4.4.1组合逻辑电路的竞争冒险

4.4.2选择器设计和FPGA资源

第5章 时序逻辑电路的设计

5.1时序是一切硬件工作的基础

5.1.1时序逻辑电路的定义

5.1.2时序逻辑电路的分类

5.1.3时序逻辑电路的分析

5.1.4时序逻辑电路的设计

5.2设计中应考虑的时序问题

5.2.1时钟信号

5.2.2清零信号和置位信号

5.2.3建立时间和保持时间

5.2.4触发器及其应用

5.3典型的时序逻辑电路分析与描述

5.3.1分频器

5.3.2计数器

5.3.3移位寄存器

5.3.4存储器

5.4怎样才能避免潜在的危险

5.4.1 FPGA／CPLD中的竞争冒险

5.4.2时序电路中的竞争冒险

5.4.3如何消除时序电路中的竞争冒险

5.5工程师们的经验

5.5.1毛刺的产生

5.5.2如何消除毛刺

5.5.3计数器设计与FPGA资源

第6章 有限状态机

6.1什么是状态机

6.2有限状态机分类及VHDL描述

6.2.1摩尔型状态机

6.2.2米勒型状态机

6.3有限状态机的编码

6.3.1状态机的编码方式

6.3.2状态方程和输出方程

6.3.3剩余状态的处理

6.4有限状态机的VHDL设计

6.4.1有限状态机的设计流程

6.4.2有限状态机的复位

6.5状态机与时序逻辑电路

6.6典型状态机电路的VHDL描述

6.7工程师们的经验

6.7.1状态机速度的优化

6.7.2状态机的容错性设计

第7章 典型的VHDL设计解析

7.1分频电路

7.1.1 2的幂次分频电路

7.1.2非2的幂次分频电路

7.1.3非整数分频电路

7.2倍频电路

7.3多位加法器电路

7.4伪随机序列发生器

7.5并／串转换器

7.6 FIF0存储器

7.7双向数据转换器

7.8数字频率计

第8章 电路的仿真

8.1什么是电路的仿真

8.2 ModelSim功能介绍

8.2.1 ModelSim窗口说明

8.2.2波形窗口调试方法

8.3怎样写VHDL测试基准

8.3.1测试基准常用的VHDL语句

8.3.2测试基准分析

8.4一个功能仿真实例

8.4.1基本仿真流程

8.4.2工程仿真流程

第9章 基于FPGA／CPLD的VHDL设计经验总结

9.1养成良好的编程习惯

9.2怎样优化你的程序

9.2.1如何优化VHDL设计

9.2.2如何在VHDL设计中提高综合效率

9.3 FPGA／CPLD的设计和优化

9.3.1哪些因素影响电路结构的复杂程度

9.3.2速度和面积的优化

9.4系统级层次式设计

参考文献