EDA技术复习大纲(1).doc

EDA技术复习大纲
题型:填空,判断改错,编程题编程题、问答题,共100分。
EDA、FPGA及quartus软件基础知识:如quartus相关文件的后缀名;quartus软件使用常用命令,如管脚分配,编译,编程下载等
复习计数器、分频电路的设计、7段译码器设计、数字时钟、数字秒表的设计。
编程题实体部分已经写好。
EDA复习基础知识要点
EDA的概念
EDA(电子设计自动化)是现代电子设计技术的核心。EDA就是依靠功能强大的电子计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动的完成逻辑编译、化简、分割、综合优化仿真,直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中,实现既定的电子线路的功能。
EDA的发展阶段
CAD是EDA技术发展的早期阶段,此阶段仅仅使用计算机进行辅助绘图工作。
CAE是在CAD的工具逐步完善的基础上发展起来的,它开始用计算机将许多单点工具集成在一起使用。
20世纪90年代电子技术的飞速发展促使现在的EDA技术的形成。出现了EDA设计的概念,并发展至今天。
EDA设计流程
设计准备②设计输入③设计处理④设计校验⑤器件编程⑥器件验证
设计输入的三种方式
原理图方式②文本输入方式③波形输入方式
设计处理的步骤
设计编译和检查(信号线有无漏接,信号有无双重来源,关键词有无错误)
优化设计和综合
适配和分割
布局和布线
生成编程数据文件
常用对应的后缀名


Verilog

可编程逻辑器件的分类
①按集成密度分类
可编程逻辑器件从集成密度上可分为低密度可编程逻辑器件LDPLD和高密度可编程逻辑器件HDPLD两类。
LDPLD 通常是指早期发展起来的、集成密度小于1000门/片左右的PLD如ROM、PLA、PAL和GAL等。
HDPLD包括可擦除可编程逻辑器件EPLD(Erasable Programmable Logic Device)、plex PLD)和FPGA三种,其集成密度大于1000门/片。如Altera公司的EPM9560,其密度为12000门/片,Lattice公司的pLSI/ispLSI3320为14000门/片等。目前集成度最高的HDPLD可达5亿晶体管/片以上。
②按编程方式分类
可编程逻辑器件的编程方式分为两类:一次性编程OTP(One Time Programmable)器件和可多次编程MTP(Many Time Programmable)器件。
OTP器件是属于一次性使用的器件,只允许用户对器件编程一次,编程后不能修改,其优点是可靠性与集成度高,抗干扰性强。
MTP器件是属于可多次重复使用的器件,允许用户对其进行多次编程、修改或设计,特别适合于系统样机的研制和初级设计者的使用。
③根据各种可编程元件的结构及编程方式,可编程逻辑器件通常又可以分为四类:
(Fuse)或反熔丝(Antifuse)元件的可编程器件,如PROM、PAL和EPLD等。
、电可编程元件,即采用EPROM、UVCMOS工艺结构(即指EEPROM工艺结构)的可多次编程器件。
、电可编程元件。其中一种是E2PROM,另一种是采用快闪存储器单元(Flash Memory)结构的可多次编程器件。
、静态存储器SRAM工艺的可多次编程器件。目前多数FPGA是基于SRAM结构的可编程器件。
④按结构特点分类
PLD按结构特点分为阵列型PLD和现场可编程门阵列型FPGA两大类。
阵列型PLD的基本结构由与阵列和或阵列组成。简单PLD(如PROM、PLA、PAL和GAL等)、EPLD和CPLD都属于阵列型PLD。
现场可编程门阵列型FPGA具有门阵列的结构形式,它有许多可编程单元(或称逻辑功能块)排成阵列组成,称为单元型PLD。
⑤按其结构的复杂程度及性能的不同分类
一般可分为四种:SPLD、CPLD、FPGA及ISP器件。


①简单可编程逻辑器件(SPLD)
简单可编程逻辑器件SPLD(Simple Programmable Logic Device)是可编程逻辑器件的早期产品。最早出现在20世纪70年代,主要是可编程只读存储器(PROM)、可编程逻辑阵列(PLA)、可编程阵列逻辑(PAL)及通用阵列逻辑(GAL)器件等。简单PLD的典型结构是由与阵列及或阵列组成的,能有效实现以“乘积和”为形式的布尔逻辑函数。
②复杂可编程逻辑器件(CPLD)
plex P