EDA大作业.doc

苏州科技学院课程设计课程EDA课程设计题目CPLD与51单片机数据通信设计专业班级*********学生姓名***学生学号***********指导教师*****2011年6月14日摘要本文介绍了利用行思科技的一款CPLD开发套件和微机上的QuartusⅡ等软件系统,使用VerilogHDL语言输入方法来实现串行通信。VerilogHDL就是在用途最广泛的C语言的基础上发展起来的一种硬件描述语言,是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。它是由GDA(GatewayDesignAutomation)公司的PhilMoorby在1983年末首创的,最初只设计了一个仿真与验证工具,之后又陆续开发了相关的故障模拟与时序分析工具。1985年Moorby推出它的第三个商用仿真器Verilog-XL,获得了巨大的成功,从而使得VerilogHDL迅速得到推广应用。本文简单介绍EDA技术的发展史、说明QuartusⅡ的使用过程,阐述了单片机与CPLD实行最简单的串行通信(SPI)相关过程。关键词:EDA(电子设计自动化);VerilogHDL(硬件描述语言);QuartusⅡ软件开发环境目录第1章概述 3第2章CPLD原理图设计 : : : 5第3章单片机原理图设计 : : 7第4章系统程序设计 8 8 8 9结论 13参考文献 13附录与思考 EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写。由于它是一门刚刚发展起来的新技术,涉及面广,内容丰富,理解各异,所以目前尚无一个确切的定义[1]。但从EDA技术的几个主要方面的内容来看,可以理解为:EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化,逻辑布局布线、逻辑仿真。完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片[2]。EDA技术是伴随着计算机、集成电路、电子系统的设计发展起来的,至今已有30多年的历程。大致可以分为三个发展阶段。20世纪70年代的CAD(计算机辅助设计)阶段:这一阶段的主要特征是利用计算机辅助进行电路原理图编辑,PCB布同布线,使得设计师从传统高度重复繁杂的绘图劳动中解脱出来。20世纪80年代的QAE(计算机辅助工程设计)阶段:这一阶段的主要特征是以逻辑摸拟、定时分析、故障仿真、自动布局布线为核心,重点解决电路设计的功能检测等问题,使设计能在产品制作之前预知产品的功能与性能[3]。20世纪90年代是EDA(电子设计自动化)阶段:这一阶段的主要特征是以高级描述语言,系统级仿真和综合技术为特点,采用“自顶向下”的设计理念,将设计前期的许多高层次设计由EDA工具来完成[4]。EDA是电子技术设计自动化,也就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用,使设计更复杂的电路和系统成为可能。在原理图设计阶段,可以使用EDA中的仿真工具论证设计的正确性;在芯片设计阶段,可以使用EDA中的芯片设计工具设计制作芯片的版图;在电路板设计阶段,可以使用EDA中电路板设计工具设计多层电路板。特别是支持硬件描述语言的EDA工具的出现,使复杂数字系统设计自动化成为可能,只要用硬件描述语言将数字系统的行为描述正确,就可以进行该数字系统的芯片设计与制造[5]。21世纪将是EDA技术的高速发展期,EDA技术将是对21世纪产生重大影响的十大技术之一。  硬件描述语言 : 硬件描述语言(HDL)是一种用于进行电子系统硬件设计的计算机高级语言,它采用软件的设计方法来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式。 常用硬件描述语言有HDL、Verilog和VHDL语言[6]。,逐渐在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面:几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了EDA课程