高等职业教育教学改革系列规划教材（电子信息类）：EDA技术项目化教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胥勋涛 著

图书标签:

• EDA
• FPGA
• Verilog
• 数字电路
• 项目化教学
• 高等职业教育
• 电子信息
• 实践教学
• 可编程逻辑器件
• 电路设计

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121123924

版次：1

商品编码：10557147

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-01-01

页数：196

正文语种：中文

编辑推荐

任务驱动
行动导向
工学结合
学生主体
过程考核
国家示范性高职院校建设项目成果

内容简介

《EDA技术项目化教程》基于生产实际和岗位能力需求，重构传统知识体系，融入最新EDA技术发展，按照完整性、趣味性、扩展性和适应性的原则，选择流行消费类电子产品为主要载体，构建了六个学习情境。情境训练学生掌握基本的EDA概念，开发流程和EDA开发软件的使用：情境2训练学生利用QuartusⅡ进行原理图设计的基本能力，掌握原理图层次化方法和原理图中的LPM；情境3训练学生基本的VHDL程序设计能力，掌握VHDL程序结构和VHDL并行语句与顺序语句；情境4训练学生复杂VHDL程序设计能力，掌握VHDL层次化设计和VHDL中的LPM；情境5训练学生掌握原理图、文本输入混合设计方法，进一步提高其复杂系统设计能力；情境6训练学生基于FPGA的SOPC设计初步能力，掌握SOPC设计基本流程和方法，初步了解Altera NiosⅡ CPU核的定制方法，学习NiosⅡ EDS 8.1的使用方法和应用程序设计方法。《EDA技术项目化教程》可供高职院校电子类、通信类等专业的学生作为教材使用，也可作为电子行业的工程技术人员的参考用书。

目录

情境1 10分钟学会FPGA设计
情境1任务单
实施步骤
准备工作
软件设计与仿真
相关知识
1.1 EDA技术概述
1.1.1 EDA技术基本概念
1.1.2 EDA技术的主要特征
1.1.3 EDA技术发展历程
1.1.4 EDA技术主要内容
1.2 可编程逻辑器件
1.2.1 基于乘积项Product-Term的PLD结构
1.2.2 乘积项结构PLD的逻辑实现原理
1.2.3 查找表Look-Up-Table的原理与结构
1.2.4 基于查找表LUT的FPGA的结构
1.2.5 查找表结构的FPGA逻辑实现原理
1.2.6 其他类型的FPGA和PLD
1.3 基于CPLD/FPGA的EDA设计流程
1.3.1 CPLD/FPGA的工程设计流程
1.3.2 源程序的编辑和编译
1.3.3 逻辑综合和优化
1.3.4 目标器件的布线/适配
1.3.5 目标器件的编程/下载
1.3.6 设计过程中的有关仿真
1.3.7 硬件仿真/硬件测试
1.4 基于CPLD/FPGA的常用EDA工具
1.4.1 Altera EDA软件工具QuartusⅡ简介
1.4.2 其他CPLD/FPGA的常用EDA工具
1.5 硬件描述语言
1.5.1 常用硬件描述语言对比
1.5.2 VHDL
评价与总结

情境2 QuartusⅡ原理图输入法
情境2任务单
实施步骤
相关知识
2.1 QuartusⅡ原理图输入法
2.2 QuartusⅡ原理图输入法中的LPM函数
2.3 QuartusⅡ原理图输入法中的层次化设计
评价与总结

情境3 简易电子琴
情境3任务单
实施步骤
相关知识
3.1 VHDL程序的语言要素
3.1.1 VHDL文字规则
3.1.2 VHDL数据对象
3.1.3 VHDL数据类型
3.1.4 VHDL运算操作符
3.2 VHDL顺序语句
3.2.1 等待语句和断言语句
3.2.2 赋值语句
3.2.3 转向控制语句
3.2.4 子程序调用语句
3.2.5 返回语句RETURN
3.2.6 空操作语句NULL
3.3 VHDL并行语句
3.3.1 进程语句
3.3.2 块语句
3.3.3 并行信号赋值语句
3.3.4 并行过程调用语句
3.3.5 元件例化语句
3.3.6 生成语句
相关的音乐知识
评价与总结

情境4 乒乓球游戏机
情境4任务单
实施步骤
相关知识
4.1 通过端口和参数定义例化LPM
4.2 通过MegaWizardPlug-In Manager 例化LPM
评价与总结

情境5 数字钟
情境5任务单
实施步骤
相关知识
5.1 VHDL层次化文件设计
5.2状态机的VHDL设计
5.2.1 状态机的基本结构和功能
5.2.2 一般状态机的VHDL设计
5.2.3 MOORE状态机的VHDL设计
5.2.4 MEALY状态机的VHDL设计
评价与总结

情境6 SOPC设计基础
情景6任务单
实施步骤
相关知识
6.1 SOPC及其技术
6.1.1 基于FPGA嵌入IP硬核的SOPC系统
6.1.2 基于FPGA嵌入IP软核的SOPC系统
6.1.3 基于Hartdcopy技术的SOPC系统
6.2 Nios2软核处理器
6.2.1 Nios2软核处理器简介
6.2.2 可配置嵌入式软核处理器的优势
6.3 SOPC开发流程
6.3.1 硬件开发
6.3.2 软件开发
6.3.3 SOPC基本开发流程简介
评价与总结
参考文献

精彩书摘

电路的输出有：一路一线是乐音信号输出，用来驱动外接喇叭或蜂鸣器播放音乐：一路四线用来驱动外接的数码管，显示播放的音符简谱符号；一路一线用来驱动外接的一个LED，播放高音时发光。
音乐电路是模仿人歌唱的电路，故可用人歌唱作为原型来分析设计本任务的总体方案。.人通过声带振动发出声音，声带振动频率不同发出不同声音。故在用数字电路来模仿时，用一个控制电路，实现声带振动功能，控制音符信号的产生；用一个电路把音符信号转换为可控分频模块可用的分频系数；可控分频电路在分频系数作用下产生不同频率信号来驱动外接喇叭或蜂鸣器播放音乐。
控制电路模块根据歌谱控制可控分频电路模块按照一定节拍在不同时间发出不同的乐音。而控制电路模块应该分为两个子模块，一个用于产生节拍，称节拍产生模块；另一个用于根据歌谱控制可控分频电路模块在不同时间发出不同的乐音，称音符产生模块。音乐电路是连续循环播放的，故控制电路模块的核心部分——节拍产生模块是一个计数器，每个状态持续的时间是需播放的所有音的音长的最小公因数，比如是一个十六分音符时值，具体时间长度应根据需播放的歌曲而定。这样，每个音符持续的时间是每个状态持续的时间的整数倍，故占据整数倍个状态。具体占据状态的个数要根据每个音的音长来决定。

前言/序言

EDA（Electronic Design Automation）技术，是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计开发工具，自动完成电子系统设计的全过程。利用EDA技术，电子设计师可以方便地实现IC设计、电子电路设计和PCB设计等工作。
本教材基于生产实际和岗位能力需求，重构传统知识体系，融入最新EDA技术发展，按照完整性、趣味性、扩展性和适应性的原则，选择流行消费类电子产品为主要载体，构建了六个学习情境。情境1训练学生掌握基本的EDA概念，开发流程和EDA开发软件的使用；情境2训练学生利用Quartus 2进行原理图设计的基本能力，掌握原理图层次化方法和原理图中的LPM；情境3训练学生基本的VHDL程序设计能力，掌握VHDL程序结构和VHDL 并行语句与顺序语句

高等职业教育教学改革系列规划教材（电子信息类）：EDA技术项目化教程 前言 在信息技术日新月异的今天，电子信息产业作为国家战略性新兴产业，其发展速度和创新能力对经济社会发展起着至关重要的作用。作为支撑这一产业发展的关键技术，电子设计自动化（EDA）技术的重要性不言而喻。EDA技术的发展，极大地提高了电子产品设计的效率和可靠性，推动了集成电路、嵌入式系统、通信设备等领域的飞速进步。 面向高等职业教育，培养具备扎实的理论基础和熟练的实践技能，能够迅速适应行业发展需求的电子信息类人才，是教育改革的重中之重。传统的教学模式往往侧重于理论知识的灌输，而忽视了学生实际动手能力和解决复杂工程问题的训练。这导致部分毕业生在面对实际项目时，缺乏系统性的思考和解决问题的经验。 为了有效解决这一问题，本套“高等职业教育教学改革系列规划教材”应运而生，旨在通过创新的教学理念和方法，引领电子信息类专业的教学改革。而《EDA技术项目化教程》作为其中重要的一环，更是将项目驱动、案例教学、实践导向的理念贯穿始终，力求为广大学生提供一套真正符合行业需求、易学易用、能力培养导向的EDA技术学习教材。 教材内容概述 《EDA技术项目化教程》是一本为高等职业教育电子信息类专业学生量身定制的学习用书。本书不同于传统的教科书，它以“项目”为载体，以“解决实际问题”为目标，将EDA技术的核心概念、关键技术和典型应用有机地融合在一起。本书不包含以下内容： 过于深入的理论推导和数学证明： 虽然EDA技术建立在深厚的理论基础之上，但本书更侧重于职业教育的特点，将理论知识与实际操作紧密结合，避免了不必要的理论深度，使学习过程更加直观和易于理解。 非主流或过时的EDA工具介绍： 本书重点介绍和实训当前行业内主流、应用广泛的EDA软件和工具，例如Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime等FPGA开发平台，以及Cadence、Synopsys等ASIC设计流程中的关键工具，确保学生掌握最前沿、最实用的技能。 与电子信息类专业无关的EDA应用： 本书所有项目案例都紧密围绕电子信息类专业的学习内容，涵盖数字逻辑设计、嵌入式系统开发、通信原理实现、集成电路基础等核心领域，确保学生所学知识能够直接应用于专业领域。 纯粹的概念性描述或枯燥的原理讲解： 本书的核心理念是“做中学，学中做”。每一个知识点都通过具体的项目案例来呈现，让学生在动手实践的过程中理解概念，掌握技术。 脱离实际生产环境的虚拟项目： 本书中的所有项目都力求贴近实际工程应用，模拟真实的开发流程和需求，让学生在学习过程中就能体验到工程开发的乐趣和挑战。 单一的软件操作指南： 本书不仅仅是某个EDA软件的操作手册，而是将软件操作融入到项目设计流程中，强调的是如何运用EDA工具解决实际问题，培养学生的工程思维和设计能力。 本书的体系结构以“项目”为核心，将EDA技术学习过程分解为一系列具有挑战性且富有成效的项目。每个项目都围绕一个具体的应用场景展开，例如： 项目一：数字逻辑设计基础与FPGA入门 目标： 掌握数字逻辑电路设计的基本原理，学习使用EDA工具进行逻辑综合、仿真和下载，完成简单的FPGA硬件开发。 内容： 学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法，熟悉VHDL或Verilog硬件描述语言的基本语法，掌握Quartus Prime或Vivado开发环境的基本操作，实现如LED闪烁、按键输入控制、计数器等基础功能。 技术点： 逻辑门电路、组合逻辑（编码器、译码器、多路选择器等）、时序逻辑（触发器、寄存器、状态机等）、VHDL/Verilog基础、综合、仿真、时序约束。 项目二：嵌入式系统设计与FPGA集成 目标： 学习将FPGA作为嵌入式系统的核心处理器，实现软硬件协同设计，完成具有一定复杂度的嵌入式应用。 内容： 了解嵌入式系统的基本构成，学习使用FPGA实现微处理器（如NIOS II, MicroBlaze）的软核集成，设计外设接口（如UART、SPI、I2C），并编写简单的嵌入式C程序进行控制。 技术点： 软核处理器、总线接口、IP核应用、中断处理、嵌入式C编程、软硬件协同设计。 项目三：通信系统基础模块实现 目标： 运用EDA技术实现通信系统中的基础信号处理模块，理解数字信号处理在通信中的作用。 内容： 实现如数字滤波（FIR、IIR）、调制解调（ASK、FSK、PSK）、信号生成与分析等基本通信模块，并进行仿真和FPGA验证。 技术点： 数字信号处理基础、滤波器设计、调制解调原理、FPGA实现DSP算法。 项目四：ASIC设计流程入门与验证 目标： 了解ASIC（专用集成电路）的设计流程，学习使用EDA工具进行RTL级设计、逻辑综合、静态时序分析和功能验证。 内容： 介绍ASIC设计的整体流程，学习使用Verilog/VHDL进行高层抽象设计，理解综合和布局布线的基本概念，学习使用仿真工具（如ModelSim）和形式验证工具（如Formality）进行设计验证。 技术点： ASIC设计流程、RTL设计、逻辑综合、布局布线、静态时序分析（STA）、功能验证、形式验证。 项目五：特定应用场景的EDA设计实例 目标： 综合运用前期所学知识，完成一个更贴近实际应用的综合性设计项目，例如简单的图像处理模块、数据采集系统、低功耗设计等。 内容： 根据具体选定的应用场景，学生将独立或小组协作完成从需求分析、方案设计、工具实现到仿真验证的完整流程。 技术点： 项目管理、需求分析、系统级设计、模块化设计、综合调试、文档编写。 教学理念与方法 《EDA技术项目化教程》的核心教学理念在于： 1. 项目驱动学习： 将学习内容组织成一系列真实或仿真的项目，学生在完成项目的过程中主动学习和掌握相关的EDA技术知识和技能。 2. 实践导向： 强调动手能力和实践操作，鼓励学生多动手、多尝试、多犯错、多总结，在实践中巩固和提升。 3. 能力培养： 不仅传授知识，更注重培养学生的工程思维、问题解决能力、团队协作能力和创新能力。 4. 循序渐进： 项目难度由浅入深，知识点由基础到综合，帮助学生逐步建立对EDA技术的全面认识。 5. 产教融合： 项目设计参考行业实际需求，使用主流EDA工具，让学生提前接触和熟悉工作环境。 配套资源： 为配合本书的学习，我们将提供以下配套资源： EDA工具软件安装与配置指南： 详细指导学生安装和配置常用的EDA软件，确保学习环境的搭建。 项目代码与测试向量： 提供每个项目相关的参考代码、测试向量以及仿真波形，方便学生对照学习和调试。 在线学习平台/论坛： 建立在线学习平台或论坛，提供答疑解惑、技术交流、资源共享的渠道，方便师生互动和学习互助。 实验指导书： 针对每个项目，提供详细的实验指导书，包括实验目的、实验步骤、注意事项等，确保实验的顺利进行。 典型问题与解决方案集： 收集学习过程中学生可能遇到的常见问题，并提供详细的解决方案，帮助学生克服学习障碍。 目标读者 本书主要面向以下读者： 高等职业院校电子信息类（如电子信息工程技术、通信技术、集成电路技术、计算机应用技术等）专业学生。 希望系统学习EDA技术，掌握FPGA和ASIC设计开发技能的在校生。 从事电子设计相关工作的初级工程师，需要夯实EDA技术基础，提升实际设计能力的职业人士。 结语 《EDA技术项目化教程》的出版，是我们推动高等职业教育教学改革，提高人才培养质量的又一次积极尝试。我们希望通过这本教材，能够激发学生对EDA技术的学习兴趣，培养出更多具有创新精神和实践能力的高素质电子信息技术人才，为我国电子信息产业的蓬勃发展贡献力量。感谢各位读者对本书的关注，也期待您在使用过程中提出宝贵的意见和建议。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个刚刚接触高等职业教育的教师而言，选择一本既能激发学生学习兴趣，又能切实提高教学效果的教材至关重要。《EDA技术项目化教程》恰恰满足了我的需求。它跳出了传统的“填鸭式”教学模式，将复杂的EDA技术分解成一个个具体、可操作的项目。我看到书中关于设计一个简单的语音识别模块的章节，学生们可以亲手搭建电路，编写代码，然后看到自己的作品能够识别简单的语音指令，这种“看得见、摸得着”的学习过程，极大地激发了他们的主动性和创造性。教程的语言风格也十分贴近学生，避免了过于学术化的表达，而是用一种更加生动、直观的方式来解释技术原理。而且，书中提供的项目案例都紧密结合了行业实际需求，这使得学生在学习过程中，就能够提前接触到未来工作可能遇到的场景，培养他们的职业素养。我个人认为，这种项目化的教学方式，不仅能让学生更牢固地掌握EDA技术，更能培养他们独立思考、解决实际问题的能力，这是职业教育最核心的目标。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了非常惊喜的体验，我一直对电子信息领域充满兴趣，但总觉得理论知识过于抽象，难以与实际应用结合。当我拿到这本《EDA技术项目化教程》时，眼前一亮。它并没有一开始就堆砌晦涩难懂的概念，而是直接引入了一个个生动鲜活的“项目”。我记得其中一个项目是设计一个简单的交通灯控制器，作者通过一步步引导，让我从原理构思到最终实现，整个过程都充满了探索的乐趣。我不必死记硬背那些指令和语法，而是通过完成实际功能来理解它们。当我成功让仿真中的交通灯按照预设顺序闪烁时，那种成就感是前所未有的。而且，教程中的项目设计循序渐进，难度逐渐增加，从简单的逻辑门电路到复杂的微处理器接口，我能清晰地看到自己技能的提升。最重要的是，这种项目化的学习方式让我真正掌握了EDA技术在实际工程中的应用，而不是停留在纸面上的理论。它不仅教会我如何使用工具，更教会我如何思考和解决问题，这对于我未来的学习和工作都非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我之前对“教程”这类书籍的期望值不高，总觉得它们要么过于理论化，要么过于浅显。《EDA技术项目化教程》彻底颠覆了我这种看法。这本书最让我印象深刻的是它的“项目驱动”设计，它不是简单地罗列知识点，而是围绕着一个个实际的工程项目来展开。我记得有一个项目是设计一个简易的遥控小车，书中详细阐述了如何从整体功能出发，逐步细化到各个模块的设计，包括无线通信模块、电机驱动模块等等。更难得的是，在每个项目的设计过程中，都融入了大量的EDA工具使用技巧和设计理念。我不再是被动地去学习某个指令，而是主动地去思考如何利用EDA工具来解决实际问题。书中还提供了非常详尽的仿真和调试流程，这对于我这种动手能力稍弱的学习者来说，简直是福音。我能够通过一次次的仿真，不断优化我的设计，直到达到预期的效果。这种“边学边做”的学习方式，让我对EDA技术的理解更加深入，也充满了成就感。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子信息领域深耕多年的研究者，我一直在寻找能够连接理论与实践的优秀教材。《EDA技术项目化教程》无疑达到了这个标准。它最大的亮点在于其“项目化”的教学方法，这种方法论在当前高等职业教育改革的大背景下显得尤为重要。本书巧妙地将EDA技术的核心概念融入到一系列精心设计的工程项目中。我特别注意到书中关于设计一个低功耗传感器网络节点的设计案例，作者不仅仅是提供了一个实现方案，而是深入分析了设计过程中可能遇到的功耗瓶颈、通信效率问题以及数据处理的优化策略。这种从实际工程需求出发，倒推技术应用的模式，能够极大地培养学习者的工程思维和解决复杂问题的能力。此外，教程中对EDA工具的实际操作演示，以及对仿真结果的详细解读，都极具参考价值。它不仅仅是一本教材，更像是一本与作者一同探索未知领域的“工程日志”，让我深刻体会到EDA技术在现代电子系统设计中的核心地位，以及其在推动技术创新方面的巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子信息行业摸爬滚打多年的工程师，我对技术书籍的要求自然很高。《EDA技术项目化教程》的出现，可以说是对传统教学模式的一次大胆革新。这本书最吸引我的地方在于其“项目化”的理念。过去，我们学习EDA技术，往往是先学语言，再学工具，最后才是尝试项目，过程枯燥且效率不高。而这本书反其道而行之，以实际工程项目为载体，让读者在解决问题的过程中学习EDA技术。我尤其欣赏书中对每个项目的前期需求分析和后期效果评估的详细阐述。例如，书中关于设计一个简易数码管显示器的项目，就清晰地列出了设计目标、约束条件，甚至考虑了功耗和时序等关键参数。这使得我能够从工程实践的角度去理解EDA技术的每一个环节，而不是机械地输入代码。此外，书中提供的丰富示例和详细代码，极大地缩短了学习周期，让我能够快速掌握主流EDA工具的使用技巧，并将其应用到实际的设计开发中。这本书不仅适合初学者入门，对于有一定基础的工程师来说，也是一本不可多得的实战指南，能够帮助我们拓宽思路，提升项目开发能力。