文档介绍：电路设计与仿真 Circuit Design and Simulation
北航自动化学院李秀芝
实验一:自主设计控制器电路(用硬件描述语言,设计一个电路)
实验二:自主设计实用性电路(用 Multisim设计2---3个电路)
将结果在硬件设备仿真器上下载,演示
1)本课程是一门软硬件相结合的综合性实验课,实验分两部分:一是在学****使用仿真软件的基础上,掌握Verilog HDL或AHDL等软件编程方法,设计不同类型的控制器;然后在硬件设备仿真器上下载、进行功能测试与验证;尽量将结果在仿真器上演示。
2)二是与Multisim软件相结合,在虚拟实验环境下,结合所学专业课程,自主设计常用的定时器及各类发生器电路并进行仿真,通过仿真调试实现电路功能。通过实验教学,培养学生设计多种复杂电路的能力、测试电路的方法和设计技巧。
关于本课程
实验内容
实验目的
1)PC机:P4 ,,内存512M,硬盘120G
2)操作系统:Windows2000
3)软件工具:MAX+PLUS II,MULTISIM
4)仿真下载电路演示板
关于本课程
先修课程
实验所用硬件及软件
数电模电,语言类课程
超大规模集成电路相关技术(CPLD,FPGA)
考核办法
1)根据自主设定的实验题目,完成设计和下载
2)独立完成并演示
3)提交实验报告(纸质和电子版各一份)
[1] 张明 Verilog HDL 实用教程.
[2]赵雅兴. .
[3]夏宇闻. Verilog数字系统设计教程.
[4].
[5]王建校. MAX+PLUS II应用入门.
[6] 龚光红韩亮. 先进仿真技术实验教程. ***
主要参考书
采用“自上而下”的方法
设计人员首先根据对设计要求的理解及系统可能的工作方式、结构等知识,构成系统总体方框图;
根据设计要求及指标,规定每个子系统的性能指标,并对总体方框图中的每一个方框(子系统) 进行分析及设计;
对于复杂的子系统还可以继续分解、细化,直到每个方框都可以用一种或一种以上的方法加以实现;
方框图中的每一个小方框都落实到通用中大规模集成电路层次,同时规定一些关键器件的指标以保证该子系统的性能指标的实现。
一、电子系统设计方法
系统设计要求
系统总体方框图
子系统详细设计
子系统详细设计
子系统详细设计
……
分立元器件
集成电路
……
自顶向下设计方法(Top-Down)
说明:
自上而下的设计方法是一个不断求精、逐步细化、分解的过程,但并不是单方向的。在下一级的构成及设计过程中可能会发现上一级的问题或不足,必须反过来对上一级的构成及设计加以修正。
自顶向下设计方法(Top-Down)
.
.
设计要求
电路调试
系统调试
结构设计
方案设计
电路设计
器件设计
PCB设计
一般电子系统设计过程
.
图基于芯片设计方法
可编程器件
芯片设计
电路板设计
电子系统
1. MAX+PLUSⅡ
MAX+PLUS(Multiple array matrix and programmable logic user system)多阵列可编程逻辑用户系统。
MAX+PLUSⅡ的特点:
1)能够在系统级、电路级以及门级进行设计描述、综合和仿真
2) 有一个开放的界面;设计输入、处理与校验功能全部集成在统一的开发环境下
3) 编译器提供了强大的逻辑综合与优化功能
4) 提供丰富的库单元
5) 模块化工具
6) 支持各种HDL设计输入选向:
AHDL—
Verilog HDL—最早的、应用最多的一种硬件描述语言
VHDL —超高速集成电路硬件描述语言
二、相关软件介绍
2. AHDL介绍
AHDL是( Altera Hardware Description Language) 的缩写。
. 文件结构
按语句在TDF文件中出现的顺序如下:
(1)标题语句(Title)
(2) Include语句
(3)常量语句(Constant)
(4)函数原型说明语句(Function Prototype)
(5)选择语句(Options)
(6)子设计段
(7)变量段( •实例说明•节点说明•寄存器说明•状态机说明•状态机别名说明)
(8)逻辑段(•布尔等式•布尔控制等式。• Case语句• If语句•
Defaults语句•函数或原语的内部直接