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陕西理工学院 EDA技术实验指导书 陕西理工学院电子与信息工程系 二0一四年一月 前言 EDA（Electronic Design Automation：电子设计自动化）技术是现代电子工程领域的一门新技术.它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法.EDA技术的发展和推广应用极大地推动了电子工业的发展.EDA教学和产业界的技术推广是当今世界的一个技术热点,EDA技术是现代电子工业中不可缺少的一项技术.近年来,在高校学生中也经常开展大规模的EDA竞赛,掌握EDA技术是通信电子类高校学生就业的一个基本条件。 ALTERA公司是20世纪90年代以后发展很快的最大可编程逻辑器件供应商之一.它开发的MAX+PlusII是业界公认的最优秀的CPLD开发平台之一,在实际中被广泛地使用。 EDA的关键技术之一就是要求用形式化方法来描述数字系统的硬件电路,即要用所谓硬件描述语言来描述硬件电路.所以硬件描述语言以及相关的仿真、综合等技术的研究是当今EDA领域的一个重要课题.而由美国国防部开发的VHDL语言以它面向多层次.多领域的优点,成为业界一致认同的标准硬件电路语言,并在1987年12月由IEEE标准化.它的出现为EDA的普及和推广奠定了坚实的基础.有关统计资料表明,VHDL语言业已被广大设计者所接受,据称已有90％的设计者正在使用或即将使用VHDL语言来设计数字系统.另外,众多的CAD厂商纷纷使自己新开发的电子设计软件与VHDL语言兼容.由此可见,使用VHDL语言设计数字系统是电子设计技术的必然趋势。 由于硬件电路语言自身的特点,要利用VHDL语言进行设计,不仅需要熟练掌握语言本身,更要有深厚的电子电路基础以及其他的背景知识,只有将VHDL语言结合到实际的领域中进行设计才能发挥它的巨大优势.我们编写此书的目的就是向具有一定电子电路基础以及初步掌握VHDL的设计人员介绍VHDL语言的基本框架和编程技巧,以及如何将VHDL语言结合到相应领域中进行设计,力图使读者摆脱传统的人工设计方法的框框,使学习VHD语言设计的读者能从我们的切身经验中受益,明白如何将VHDL应用于实际中,少走弯路,从而使数字系统设计水平以及设计理念上升到一个新的阶段。 由于EDA技术是一门实践性很强的课程，如果说学习、掌握电子设计设计自动化技术有捷径的话，那么应该从仿制、理解、实践、创新开始。学习VHDL应遵循 边学边练的原则，其语法规则只有在实践中才能完全领悟和掌握。本书一步一步的将AHDL、VHDL以及电路图设计方法的使用技巧教授给你们，使你们更好的掌握MAX+Plus II软件的使用。本书的所以实例都是在MAX+Plus II软件平台上进行编译、通过仿真的。 本书的编写也是我们从事EDA教学工作的一个阶段总结，真诚的希望广大读者更对书中存在的问题提出宝贵的意见。 目录 上机注意事项 实验一 熟悉MAX+Plus II的使用环境 实验二 用图形法设计模为12的同步计数器 实验三 用图形法设计逻辑运算单元 实验七 用VHDL设计并行奇校验发生器 实验八 用VHDL设计3线8线译码器 实验九 用VHDL设计4位寄存器型扭环计数器 实验十 60进制计数器设计 实验十一 移位寄存器的设计 实验十二 用VHDL描述74LS169 实验十三 序列信号发生器的设计 实验十四 图形法设计码长为31的M序列信号发生器 实验十五 简单数字秒表的设计 实验十六 简单数字频率计设计 实验十七 模值可变计数器设计 其中前14个实验是必须完成的实验任务，第十五和十六两个实验选择其中一个完成设计的任务。 附录：电路图及波形图的打印方法 上机前的注意事项： 实验前应做好的实验准备包括： . 了解实验目的、实验内容和要求 . 准备好实验电路和逻辑输入源文件 . 认真思考验证设计和进行波形仿真 . 思考实验步骤及每步应得到的结果 实验中细致认真并认真做好实验记录 . 试验中要独立思考，有问题可以讨论，但要独立完成实验任务 . 记录中间结果、及时做好源文件的拷贝 . 实验结果要以仿真结果来说明 实验报告要求 1 ：实验目的 2 ：实验电路图（或输入源文件） 3 ：仿真结果 （波形图应体现你的结论或论点） 4 ：对思考题的理解或验证 5 ：实验收获和体会（只写体会最深的） 6 ：实验报告要求打印出来（A4纸字体大小为5号字） 注意：除了熟悉MAXPLUSⅡ之外，在上机实验时，应做好实验准备（实验内容，电路、源文件，以及实验目的），否则教师有权停止其上机实验。禁止在上机时打游戏、实验报告互相抄袭，由于上机实验有限，请同学利用课余时间主动完成实验内容。有条件的同