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EDA技术与VHDL语言课程内容
(1)器件为什么能够编程
了解大规模可编程逻辑器件的结构及工作原理(了解一类器件)
(2)怎样对器件编程
熟悉一种EDA软件的使用方法(工具)
以Altera公司的QuartusII为例(熟悉一种设计工具)
掌握一种硬件描述语言(方法),以设计软件的方式来设计硬件(重点)
以VHDL语言为例(掌握一门语言)
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EDA技术及其发展
基于可编程逻辑器件的电子系统设计自动化,
即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,以计算机和PLD实验开发系统为设计工具,通过相关的开发软件,自动完成电子系统的设计,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。
EDA技术定义(狭义定义)
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EDA技术发展的三个阶段:
20世纪70年代
MOS工艺 CAD概念
20世纪80年代
CMOS时代出现 FPGA
20世纪90年代
ASIC设计技术 EDA技术
EDA技术及其发展
EDA技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM) 、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)等概念发展而来的。
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EDA技术实现目标
1. 超大规模可编程逻辑器件
FPGA (Field Programmable Gate Array)
CPLD (Complex Programmable Logic Device)
2. 半定制或全定制ASIC
掩模ASIC
门阵列ASIC
标准单元ASIC
全定制芯片
3. 混合ASIC
CPU、RAM、ROM、硬件加法器、乘法器、锁相环
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硬件描述语言VHDL
VHDL-
VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit)Hardware Description Language
VHDL
Verilog HDL
SystemVerilog
SystemC
具有很强的电路描述和建模能力
具有与具体硬件电路无关和与设计平台无关的特性
具有良好的电路行为描述和系统描述的能力
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VHDL综合
把抽象的实体结合成单个或统一的实体。
编译器和综合功能比较图
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VHDL综合
VHDL综合器运行流程图
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EDA技术的优势
可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机模拟验证
有各类库的支持
某些HDL语言也是文档型的语言(如VHDL)
日益强大的逻辑设计仿真测试技术
设计者拥有完全的自主权,再无受制于人之虞
良好的可移植与可测试性,为系统开发提供了可靠的保证
能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中
自动设计能力、不同内容的仿真模拟、完整的测试
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EDA的发展趋势
在一个芯片上完成的系统级的集成已成为可能
可编程逻辑器件开始进入传统的ASIC市场
EDA工具和IP核应用更为广泛
高性能的EDA工具得到长足的发展
计算机硬件平台性能大幅度提高,为复杂的SoC设计提供了物理基础。
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设计流程
应用于FPGA/CPLD的EDA开发流程图
第 2 章
EDA设计流程及其工具
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