发表于2024-09-11
本书基于台湾友晶科技DE0开发板实验平台,介绍了Altera Quartus Ⅱ EDA软件及Nios Ⅱ EDS嵌入式设计软件的基本应用。全书共6章:第1章介绍了台湾友晶科技DE0开发板、硬件描述语言及基本的EDA设计方法及相关工具软件;第2章介绍了基于FPGA的嵌入式开发工具Nios Ⅱ-Eclipse,并给出了详细的设计实例;第3章为EDA初级实验项目及其实现方法;第4章为EDA中级实验项目及其实现方法;第5章为EDA提高实验项目及其实现方法;第6章为EDA实验项目推荐等。
本书对于EDA技术的介绍比较全面,结构安排由浅入深,可作为电子工程、通信工程、自动控制、电子科学与技术、电气信息工程、微电子等专业专科、本科及研究生数字电路与EDA相关课程的实验教材及课程设计的参考书,还可作为电子类设计大赛学生的设计参考书,或相关工程技术人员的参考书。
西安电子科技大学国家电工电子教学基地(国家级教学实验中心)EDA实验室创建于1997年,在创建之初就得到了Altera公司、Xilinx公司等可编程器件厂商的大力支持。为了适应新技术的发展,2006年EDA实验室正式挂牌为“西电—AlteraEDA/SOPC联合实验室及培训中心”,EDA实验室的校级选修课“高密度在系统可编程技术及应用”课程作为电子工程学院所有专业学生的必修课,更名为“数字电路与EDA实验”。每年有上千名学生在EDA实验室学习FPGA设计技术,有近10位教师负责不同专业学生的授课。经过多年的授课实践及教学讨论,为了进一步规范该课程的教学内容,我们特编写了本书。本书也是学校教材立项重点建设教材。
本书内容编排如下:
第1章介绍了EDA设计的硬件开发平台与开发工具。本书所有设计实例工程都基于台湾友晶科技的DE0开发板,因此本章介绍了DE0开发板的主要资源及CylconeⅢFPGA。本章还介绍了VHDL和Verilog基本编程结构和语法,QuartusⅡEDA软件的完整设计过程,并给出了一个完整的DDS信号发生器设计实例。ModelSim-Altera仿真工具以及SignalTapⅡ嵌入式逻辑分析仪FPGA调试工具也在本章中给出了简单的介绍。第2章介绍了基于FPGA的嵌入式开发工具,包括Qsys系统综合工具,NiosⅡ嵌入式软核及其开发软件NiosⅡ-Eclipse,最后给出了一个完整的基于NiosⅡ控制的DDS信号发生器实例。第3章为EDA初级实验,给出了5个完整的实验设计。第4章为EDA中级实验,给出了2个完整的中级难度实验。第5章为EDA提高实验,给出了3个具有一定难度的设计实验。第6章给出了6个推荐的EDA实验项目,其中只给出了设计要求及简单的设计分析;同时给出了EDA综合设计报告的参考格式,供读者在编写综合设计报告时参考。附录部分给出了VHDL和Verilog编程中常用的逻辑符号,以及台湾友晶科技DE0开发板的FPGA引脚分配表和原理图。本书中DDS设计实例贯穿始终,从最基本的DDS信号产生原理图设计到作为软核NiosⅡ处理器外设的Qsys自定制外设控制,读者可以根据实例体会整个AlteraEDA工具的设计思想和流程。
任爱锋编写了本书的第1、2、5、6章和附录,并负责统筹全稿;袁晓光编写了第3、4章。西安电子科技大学的孙肖子教授在百忙之中审阅了全书并提出了许多宝贵的建议和修改意见,在此表示诚挚的谢意。此外,实验中心的王爽教授、周佳社教授对本书的编排给予了大力支持和帮助,在此一并表示感谢。
由于编者水平有限,书中难免有疏漏和不妥之处,恳请读者批评指正。
编者
2017年3月15日
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