数字电路综合设计 PPT课件.ppt

文档介绍：数字电路综合设计
电子实验中心
曾祥萍
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电子设计自动化技术及其发展
EDA:Electronic Design Automation
EDA 技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统,是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品的自动设计。主要能辅助进行三方面的设计工作:IC设计,电子电路设计以及PCB设计。
利用EDA技术进行电子系统的设计,具有以下几个特点:
①用软件的方式设计硬件;
②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关
的开发软件自动完成的;
③设计过程中可用有关软件进行各种仿真;
④系统可现场编程,在线升级;
⑤整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、
可靠性高。
因此,EDA技术是现代电子设计的发展趋势。
EDA技术的主要内容
1. 大规模可编程逻辑器件
FPGA: Field Programmable Gate Array
CPLD: Complex Programmable Logic Device
SOC: System On Chip
2. 硬件描述语言(HDL)
HDL
VHDL
Verilog HDL
ABEL
AHDL
SystemVerilog
SystemC
英文全名是VHSIC (Very High Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language
3. 软件开发工具
Altera公司:MAX+PLUSII和QuartusII
Xilinx公司:Foundation和ISE
Lattice公司:ispEXPERT
4. 实验开发系统
实验开发系统提供芯片下载电路及EDA实验/开发的外围资源,以供硬件验证用。一般包括:
①实验或开发所需的各类基本信号发生模块,包括时钟、脉冲、高低电平等;
② FPGA/CPLD输出信息显示模块,包括数码显示、发光管显示、声响指示等;
③FPGA/CPLD目标芯片和编程下载电路。
基于VHDL的自顶向下设计方法
传统的电子设计流程通常是自下而上的,即首先确定构成系统的最底层的电路模块或元件的结构和功能,然后根据主系统的功能要求,将它们组合成更大的功能块,使它们的结构和功能满足高层系统的要求。以此流程,逐步向上递推,直至完成整个目标系统的设计。
系统测试与性能分析
完整系统
功能模块
基本元器件
缺点:
1、设计过程依赖现有的通用元器件、手工及经验;
2、设计后期的仿真和调试
3、自下而上思想的局限性
4、设计周期长、灵活性差、效率低
传统电路设计方法:
自下而上(Bottom-Up)的设计方法