FPGA系统设计：QuartusⅡ与VHDL实战

"FPGA设计技术相关知识" 在电子设计领域，PLD（可编程逻辑器件）的逻辑符号表示方法是FPGA（Field Programmable Gate Array）设计中的基础。PLD通常包括与门、乘积项等基本逻辑元素，这些元素通过编程实现用户所需的逻辑功能。在FPGA设计中，理解这些逻辑符号及其表示方法至关重要。 FPGA是一种可重构的硬件平台，允许设计者根据需求配置其内部逻辑资源，如查找表（LUT）、触发器、分布式RAM等。使用FPGA进行系统设计具有灵活性高、速度快和可重用性强的优点，广泛应用于通信、计算、图像处理等多个领域。 《FPGA系统设计》这门课程旨在使电子信息类学生掌握FPGA技术及其设计流程。教学内容覆盖了Quartus II软件的使用，这是一种常见的FPGA开发工具，提供原理图输入和VHDL（Very High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）语言设计两种方法。VHDL是一种硬件描述语言，允许设计者以接近自然语言的方式描述硬件行为，包括数据类型、表达式、输入/输出、条件语句（如if）以及循环结构（while和for）等。此外，课程还包括状态机设计、时序逻辑电路和组合逻辑电路的设计方法。 课程的重点在于理解和应用C语言，虽然不是直接的FPGA设计语言，但C语言常用于编写控制FPGA的软件部分，例如在嵌入式系统中。学习者需要掌握C语言的数据类型、表达式、输入/输出操作、控制结构（如if和循环）以及数组的使用。 课程的考核方式包括平时考核和期末笔试，其中平时考核涵盖考勤、课堂表现、上机实践和作业。这一部分强调理论与实践的结合，确保学生能够将所学知识应用到实际项目中。 电子设计自动化（EDA）技术的发展历程也在此课程中提及。从最初的CAD（计算机辅助设计）阶段，主要帮助绘制原理图，到CAE（计算机辅助工程）阶段，使用单元库进行半定制ASIC设计，再到EDA阶段，引入高级语言描述、系统仿真，使得设计复杂度和效率得到了显著提升。 本课程旨在让学生全面了解FPGA技术，掌握相关设计工具和方法，从而具备现代电子系统设计的能力。通过学习，学生不仅能理解FPGA的工作原理，还能运用VHDL等语言进行逻辑设计，并能运用Quartus II完成硬件实现，最终实现从概念到硬件的完整设计流程。