QuartusⅡ入门：现代数字系统设计与PLD应用

"该资源是一本关于现代数字系统设计方法的入门帮助手册，重点介绍了使用QuartusⅡ软件进行设计的基本流程。手册强调了自上而下的设计方法，使用可编程逻辑器件（PLD）如FPGA/CPLD，并通过硬件描述语言编写源程序进行设计，减少了硬件电路设计的复杂性。它还提到了传统设计方法的不足，如效率低、设计周期长、易出错等，并对比了现代方法的优势，如自动化程度高、设计灵活、系统集成度高等。" 现代的数字系统设计方法已经极大地改变了电子系统的设计方式，特别是通过使用像QuartusⅡ这样的EDA（电子设计自动化）软件。QuartusⅡ是Altera公司开发的一款强大的FPGA（现场可编程门阵列）设计工具，适用于现代数字系统的开发。本手册将引导用户了解如何利用该软件进行数字系统设计。 在现代设计中，设计者通常采用自上而下的方法，这意味着从系统的高层次概念开始，然后逐步细化到较低层次的组件。这种方法使得设计更为模块化，易于管理和维护。使用可编程逻辑器件，如PLD，设计者可以自行定义器件内部的逻辑结构和引脚分配，这大大提高了设计的灵活性。 设计流程一般包括以下几个步骤：首先，设计者会用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写源代码，描述系统的功能。这些源程序不仅资料量小，便于保存，而且有良好的继承性和可读性，不需要深入了解底层逻辑细节，只需关注输入和输出之间的关系或时序电路的状态转移。 接着，设计者会使用EDA工具，如QuartusⅡ，进行逻辑综合，将源代码转化为逻辑门级别的电路描述。然后，通过模拟仿真验证设计的正确性。一旦仿真通过，就可以将设计编程下载到实际的PLD设备中，实现硬件功能。 对比传统的自下而上的设计方法，现代设计方法显著提高了效率，减少了设计周期，降低了出错的可能性。传统方法依赖于固定功能的逻辑器件，需要手动进行逻辑化简、绘制电路原理图、实验验证等多个步骤，而这些现在大部分都可以由EDA软件自动完成。此外，PLD的使用使得系统可以更紧凑，设计更具灵活性，也降低了对外部市场供应的依赖。 本手册提供的示例是一个全加器设计，以及一个电子钟的实现，展示了如何运用QuartusⅡ进行系统划分、逻辑设计、仿真验证和最终实现。通过这样的实例，读者可以更深入地理解现代数字系统设计的方法和技术。