文档介绍：EDA概述
一、EDA的发展概况
1、CAD阶段:进行二维平面图形的计算机辅助设计。主要产品面向PCB、IC版图设计
2、CAE阶段:按照设计学方法制定的设计流程,在一个集成设计环境中就能实现由寄存器传输级开始,从输入到版图设计的全自动化
3、ESDA阶段:以硬件描述语言、系统级仿真和综合技术为基本特征的第三代EDA技术
ESDA主要特点
1、用硬件描述语言来描述数字电路与系统
2、高层次的仿真与综合
3、平面规划技术
4、可测试性综合设计
5、开放性、标准化框架结构的集成设计环境和并行设计工程
EDA设计语言
1、VHDL和Verilog HDL
Verilog HDL从集成电路设计中发展而来,在门级电路、晶体管开关级电路的描述较强; VHDL则在系统级的抽象描述方面更合适
2、ABLE和AHDL
其功能与上相比相对简单,主要用于可编成逻辑器件开发
3、C语言
直接用C语言来描述硬件是未来发展的方向。目前主要有:System C和Spec C两个分支
EDA开发工具
用户需求功能定义
波形输入法 HDL语言输入法电路图输入法
ASIC设计平台 PLD设计平台 PCB设计平台
硬件语言编译工具硬件语言编译工具原理图编辑工具
逻辑综合工具逻辑综合工具网表生成工具
功能仿真工具功能仿真工具布局布线工具
布局布线工具布局布线工具规则检查工具
版图生成工具时序仿真工具电磁兼容分析工具
形式验证工具编程下载工具热分析工具
半导体厂IC产品可编程ASIC产品制版厂PCB产品
电子系统整机设计、制造用户最终产品
EDA设计方法
明确功能确定方案
系统划分
算法设计
高层次系统描述
编译器功能仿真
中间数据格式
综合器
布局布线门级网表文件
时序仿真适配器时序仿真
版图生成编程文件
版图验证 PLD编程器件测试
掩膜ASIC制造
几点解释:
1、在明确系统功能的前提下,首先设计系统的实现方案,然后进行功能划分和算法设计需要人工完成
2、设计输入除硬件文本描述语言外还有图形、波形输入方式
3、编译。对设计语意、语法进行检查和解释,并转换成适当的中间数据格式,为下一步综合准备
4、功能仿真。检验系统逻辑功能的准确性,不考虑系统的惯性时延、传输时延。
5、综合。利用综合器对源代码进行优化处理,生成门级描述的网表文件
6、适配。利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作、包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。适配完成后产生结果:适配报告、引脚分配和设计的布尔方程描述;适配的仿真文件;器件编程文件
7、时序仿真。根据适配后的文件仿真,因为已有器件的实际硬特性,所以仿真结果可以比较精确的预期未来芯片的实际性能。如结果达不到实际要求则需修改HDL源代码或选择不同速度品质的器件以满足设计要求
8、PLD编程。将编程文件下载到目标芯片
9、器件测试。利用实验手段测试器件最终的功能和性能指标
VHDL语言初步
VHDL语言要素格式
{}内列举的是可重复、可省略的部分
〔〕内列举的是可省略部分
︱表示“或”用与连接备选项
VHDL源程序的基本结构
实体说明(Entity Declaration)
结构体(Architecture)
库(Library)
程序包(Package)
配置(Configuration)
1、实体说明
实体说明是一个实体的外部视图,其中包括对该实体输入/输出端口的描述。格式如下:
ENTITY 实体名 IS
[类属参数说明]
[端口说明]
[实体说明部分]
[BEGIN
实体说明语句部分]
END ENTITY 实体名;
其中:实体名是设计者为该实体取得一个名称,VHDL语句必须以分号(;)结尾,特别注意。