前言
可编程器件技术是当今信息领域发展速度最快、应用最广泛的技术之一。
本书以可编程器件实验为主要内容,将专业知识和应用技术相结合,帮助读者快速掌握可编程器件应用基本技术,并具有初步的数字逻辑电路设计能力。
读者通过本书的学习,能够了解PLD技术的发展及硬件描述语言的广泛应用,掌握VHDL语言的基本用法及Quartus II 工具,最终能够运用VHDL语言独立设计具有一定功能的数字逻辑电路,具备应用可编程器件编程能力。
全书从内容结构上分为三部分。第一部分为可编程器件实验技术基础,共包括3章内容。第1章绪论介绍可编程器件及EDA技术的基本概念、设计方法和流程; 第2章对实验中用到的硬件资源进行介绍和说明,包括开发板核心电路和外设电路,以及开发板使用注意事项; 第3章对实验用到的软件工具进行描述,主要包括Quartus Ⅱ集成开发环境的使用方法和ModelSim仿真软件的使用方法。
第二部分和第三部分分别从基础性实验和综合设计性实验两个层次,从简单到复杂,循序渐进引导读者学习和实践可编程器件设计应用技术。第二部分为可编程器件基础性实验篇,包括7个基础性实验。其中,实验一为组合逻辑全加器设计,实验二为组合逻辑38译码器设计,实验三为四位数据比较器设计,实验四为多路数据选择器设计,实验五为编码器设计,实验六为计数器设计,实验七为七段数码管控制设计。第三部分为可编程器件设计和应用技术提高篇,设置了五个综合设计性实验。其中,实验一为组合逻辑电路设计,实验二为计数器及时序电路设计,实验三为数字钟设计,实验四为函数信号发生器设计,实验五为模拟信号检测电路设计。本书末尾为每个实验设计了相应的实验报告,可以作为活页供实验者直接填写,方便快捷。
本书融合了作者多年来的教学积累和工程应用实践经验,力图展现以下特点:
第一,简单明了地介绍可编程器件应用技术的知识要点,并将知识点融入实验项目中,在由浅入深的实践中逐步建立完善的设计思路,达到迅速掌握设计工具的使用方法、形成初步设计能力的目的;
第二,选取具有一定代表性和通用性的软硬件资源作为开发工具,配以典型的设计实例,并附有源代码,使得实验项目具有真实可操作性和检验性;
第三,力求内容丰富、图文并茂、文字流畅,力图使本书成为一本学习和使用可编程器件应用技术方面有价值的参考书。
在本书编写过程中为了更好地反映新技术的发展,参考和引用了多人的研究成果和书籍,在此对有关作者一并表示衷心感谢。
由于时间仓促,加上作者水平所限,疏漏之处在所难免,敬请读者批评指正。
作者
2016年6月