第4版前言

在20世纪90年代，国际上电子和计算机技术先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，并取得巨大成功。在电子设计技术领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到很好的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。由于可编程逻辑器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。

EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言（HDL）完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线、仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可靠性，减轻了设计者的劳动强度。

本书是在《EDA技术与应用》（第3版）基础上编写的，跟随EDA技术的发展，本书将各种最新版本的EDA工具软件的使用方法展示给读者，包括Quartus II 12.0及Qsys、ModelSim-Altera 10.0d、Matlab R2012a等。

本书共7章。第1章EDA技术概述，介绍EDA技术的发展、EDA设计流程及EDA技术涉及的领域。

第2章介绍EDA工具软件的使用方法。EDA的核心是利用计算机完成电路设计的全程自动化，因此基于计算机环境下的EDA工具软件是不可缺少的。利用EDA技术进行电路设计的大部分工作是在EDA开发设计平台上进行的，离开了EDA工具，电路设计的自动化是不可能实现的。因此，掌握EDA工具软件的使用方法，应该是EDA技术学习的第一步。至今Altera已公布了Quartus II 12.0版本的EDA软件，本章以Altera公司的Quartus II 12.0为主介绍EDA工具软件的使用方法。

第3章和第4章分别介绍VHDL和Verilog HDL两种常用硬件描述语言的基础知识。VHDL和Verilog HDL作为IEEE标准的硬件描述语言，经过二十多年的发展、应用和完善，它们以其强大的系统描述能力、规范的程序设计结构、灵活的语言表达风格和多层次的仿真测试手段，在电子设计领域受到了普遍的认同和广泛的接受，成为现代EDA领域的首选硬件描述语言。专家认为，在本世纪VHDL与Verilog HDL语言将承担起几乎全部的数字系统设计任务。

第5章介绍几种目前世界上最流行和实用的EDA工具软件，包括ModelSim、Quartus II 9.0版本的使用方法、Matlab、Nios II和Qsys，以适应不同读者的需要。这些软件主要是基于PC平台的，面向PLD、SOPC和ASIC设计，比较适合学校教学、项目开发和相关的科研。自从Quartus II 10.0版本出现后，已经取消了自带的仿真工具，采用第三方软件ModelSim进行设计仿真，考虑到部分设计者对Quartus II 9.0（及以前）版本的自带仿真编辑工具情有独钟，因此本章仍然介绍Altera公司的Quartus II 9.0的使用方法，作为各种版本使用方法的补充。

第6章介绍PLA、PAL、GAL、EPLD和FPGA等各种类型可编程逻辑器件的电路结构、工作原理、使用方法、编程方法和Altera公司可编程逻辑器件。

第7章介绍EDA技术在组合逻辑、时序逻辑电路设计，以及基于EDA技术的数字系统设计中的应用。

为了方便读者能较系统和较完整地学习EDA技术，本书从教学的目的出发，尽量将有关EDA技术的内容编入书中，并力求内容精练，语言通俗易懂。读者可以根据实际需要，节选学习书中的部分内容，尽快掌握EDA基本技术，然后通过相关EDA技术书籍的学习，达到精通EDA技术的目的。

本书的教学可安排32学时，其中第1章占2学时，第2章占4学时，第3章占8学时，第4章占8学时，第5章作为选学内容（需6～8学时），第6章占2学时，第7章占8学时。另外，还需要安排4～8学时的实验，第1个实验安排EDA工具软件的使用方法，其余的实验可安排HDL的编程实验。

本书提供配套的电子课件，可登录华信教育资源网：www.hxedu.com.cn，注册后免费下载。

本书由桂林电子科技大学信息科技学院的江国强编著，对于书中的错误和不足之处，恳请读者指正。

江国强

2012年12月