VHDL语言与数字电路实验指南：PLD与Quartus应用

本数字电路实验指导讲义是针对浙江大学电工电子实验中心的学生设计的一份详细资料，主要关注可编程逻辑器件（PLD）特别是Altera Cyclone III的使用以及VHDL语言的编程实践。课程内容涵盖了PLD的概述、器件分类、开发流程，以及VHDL语言的各个方面，如语法、基本结构、顺序语句、并行语句、包集合编写、组件和实例、编程示例以及MODELSIM仿真工具的介绍。 首先，讲义从PLD的历史出发，解释了PLD如何革新了数字系统设计，使得硬件设计变得更为灵活和高效。它区分了标准逻辑器件，如TTL和CMOS系列，这些属于中小规模集成电路，尽管型号多、易用，但可能面临集成度低、系统复杂性增加和成本上升的问题。 接下来，课程重点转移到Altera Cyclone III，这是一种高密度PLD，详细讲解了其结构、内部工作原理以及配置方法。通过学习，学生将能够理解和应用这种器件进行实际电路设计。 VHDL语言部分是核心内容，从基本语法开始，逐步深入到高级特性，如子程序、并行语句和包集合的编写，帮助学生掌握如何用VHDL描述数字电路的逻辑功能。实例演示，如组合电路的七段显示译码器、四位串行二进制加法器，以及时序电路的JK触发器、计数器和脉冲发生器，让学生在实践中巩固理论知识。 此外，QUARTUS集成开发软件的简介，对于实际项目的开发和调试至关重要，它为VHDL设计提供了强大的环境支持。课程还包含了基于PLD的数电实验，从基础组合电路到复杂的时序电路，如数字钟和交通灯控制器，这些实验旨在培养学生的动手能力和实践能力。 最后，附带的ED0开发板使用手册为学生们提供了硬件平台的支持，包括开发板的介绍和使用指南，确保他们能够在实验室环境中顺利进行实验。 这份讲义不仅覆盖了理论知识，而且强调了实际操作技能的培养，是数字电路实验教学的重要参考资料。