EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程ppt課件.ppt

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1、緒論<>EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程12緒論EDA技術(shù)概念1EDA技術(shù)的主要特征2EDA技術(shù)發(fā)展歷程3EDA技術(shù)的主要內(nèi)容4EDA技術(shù)的應(yīng)用展望5EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程一、EDA技術(shù)概念現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的核心就是EDA（電子設(shè)計自動化，ElectronicDesignAutomation）技術(shù)。利用EDA技術(shù)，電子設(shè)計師可以方便地實(shí)現(xiàn)IC設(shè)計、電子電路設(shè)計和PCB設(shè)計等工作。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程34廣義的EDA技術(shù)，除了狹義的EDA技術(shù)外，還包括計算機(jī)輔助分析CAA技術(shù)(如PSPICE，EWB，MATLAB等)，印刷電路板計算機(jī)輔助設(shè)計PCB

2、-CAD技術(shù)(如PROTEL，ORCAD等)。在廣義的EDA技術(shù)中，CAA技術(shù)和PCB-CAD技術(shù)不具備邏輯綜合和邏輯適配的功能，因此它并不能稱為真正意義上的EDA技術(shù)。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程5狹義的EDA技術(shù)，就是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計算機(jī)、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計開發(fā)工具的EDA技術(shù)。本書討論的對象專指狹義的EDA技術(shù)。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程EDA技術(shù)的3個層次6（1）EWB、PSpice、protel的學(xué)習(xí)作為EDA的最初級內(nèi)容；（2）利用VHDL完成對CPLD/FPGA的開發(fā)等作為中

3、級內(nèi)容；（3）ASIC的設(shè)計作為最高級內(nèi)容EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程7二、EDA技術(shù)的主要特征EDA技術(shù)主要有以下這些特征：（1）高層綜合與優(yōu)化的理論與方法取得了很大的進(jìn)展，其結(jié)果大大縮短了復(fù)雜的ASIC的設(shè)計周期，同時改進(jìn)了設(shè)計質(zhì)量；（2）采用硬件描述語言來描述10萬門以上的設(shè)計，形成了國際通用的VHDL等硬件描述語言。它們均支持不同層次的描述，使得復(fù)雜IC的描述規(guī)范化，便于傳遞、交流、保存與修改，并可建立獨(dú)立的工藝設(shè)計文檔，便于設(shè)計重用；EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程8（3）開放式的設(shè)計環(huán)境（各廠家均適合）；（4）自頂向下的算法；（5）豐富的元器件模塊庫；（6）具有較好的人機(jī)對話界面

4、與標(biāo)準(zhǔn)的CAM接口；（7）建立并行設(shè)計工程框架結(jié)構(gòu)的集成化設(shè)計環(huán)境，以適應(yīng)當(dāng)今ASIC的特點(diǎn)：規(guī)模大而復(fù)雜，數(shù)字與模擬電路并存，硬件與軟件并存，產(chǎn)品上市更新快。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程9三、EDA技術(shù)發(fā)展歷程EDA技術(shù)的發(fā)展分為三個階段20世紀(jì)70年代——計算機(jī)輔助設(shè)計CAD階段20世紀(jì)80年代——計算機(jī)輔助工程設(shè)計階段20世紀(jì)90年代——電子系統(tǒng)設(shè)計自動化階段EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程10四、EDA技術(shù)的主要內(nèi)容（一）硬件描述語言硬件描述語言（HDL）是各種描述方法中最能體現(xiàn)EDA優(yōu)越性的描述方法。所謂硬件描述語言，實(shí)際就是一個描述工具，其描述的對象就是待設(shè)計電路系統(tǒng)的邏輯功能、

5、實(shí)現(xiàn)該功能的算法、選用的電路結(jié)構(gòu)以及其他各種約束條件等。通常要求HDL既能描述系統(tǒng)的行為，又能描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程11目前主要有以下兩種HDL語言：1．Verilog-HDLVerilog-HDL語言是在1983年由GDA(GatewayDesignAutomation)公司首創(chuàng)的，主要用于數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計。2．VHDLVHDL語言是美國國防部于20世紀(jì)80年代后期，出于軍事工業(yè)的需要開發(fā)的。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程12VHDL語言是一種高級描述語言，適用于電路高級建模，綜合的效率和效果較好。Verilog-HDL語言是一種低級的描述語言，適用于描述門級電路，容

6、易控制電路資源，但其對系統(tǒng)的描述能力不如VHDL語言。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程13（二）可編程邏輯器件可編程邏輯器件（簡稱PLD）是一種由用戶編程來實(shí)現(xiàn)某種邏輯功能的新型邏輯器件。它不僅速度快、集成度高，能夠完成用戶定義的邏輯功能，還可以加密和重新定義編程，其允許編程次數(shù)可多達(dá)上萬次。使用可編程邏輯器件可大大簡化硬件系統(tǒng)、降低成本、提高系統(tǒng)的可靠性、靈活性。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程14目前，PLD主要分為FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)和CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)兩大類。FPGA和CPLD最明顯的特點(diǎn)是高集成度、高速度和高可靠性。由于它們的明顯特點(diǎn)，可以應(yīng)用于超高速領(lǐng)域和實(shí)時測控

7、方面以及嵌入式領(lǐng)域等等。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程15（三）EDA軟件目前在國內(nèi)比較流行的EDA軟件工具主要有Altera公司的MAX+plusⅡ和QuartusⅡ、Lattice公司的ExpertLEVER和Synario、Xilinx公司的Foundation和Alliance、Actel公司的ActelDesigner等，這四家公司的EDA開發(fā)軟件特性如表0-1所示。EDA技術(shù)與VHDL實(shí)用教程16表0-1EDA開發(fā)軟件特性