EDA概述精要.ppt

1数字系统 EDA 技术任课教师: 黄际彦联系地点:科研楼 B427 E - mail: ******@uestc. 2无处不在的数字技术无处不在的数字技术??计算机计算机??通信通信??雷达雷达??卫星电视卫星电视??测量仪表测量仪表??宇航宇航??医学及生物工程医学及生物工程??交通自动控制交通自动控制………… 3 1、 EDA 技术和现代数字系统的关系: EDA 技术从上个世纪的七八十年代开始出现并随着计算机技术、电路系统设计、计算机辅助设计技术、微电子技术的高速发展,在上世纪九十年代逐步完善,并与本世纪初逐步替代传统的数字系统设计技术手段和工具,成为目前电子系统特别是数字系统设计的主流技术和手段。 2、电子系统=传感器+模拟电路+模数转换电路+数字系统+数模转换电路+模拟控制电路+辅助电路和机构=模拟系统+数字系统 3、数字系统=处理器+存储器+总线结构+控制逻辑= 计算+控制 4、学习基础:计算机体系结构+数字逻辑 4 本课程安排: 学时: 48学时(课堂教学 24学时,上机实验 24学时) 课堂教学内容: 第一章、 EDA 技术概述(2) 第二章、大规模可编程逻辑器件( 2) 第三章、硬件描述语言 VHDL(10) 第四章、实验开发平台及工具软件介绍( 4) 第五章、 NIOS 的介绍( 2) 第六章、 VHDL 设计应用实例( 4) 教学目的: 了解一类器件,掌握一门设计语言,熟悉一种设计工具。考核方式: 平时( 10% )+实验( 30% )+期末( 60% ) 5 实验教学内容及要求: 分6次共 24学时。实验一:十进制计数器设计与仿真( 1次) ; 实验二: DE2-115 开发板接口应用( 1次) 实验三:处理器核心电路的设计与验证( 2次); 实验四: NIos ⅱ的创建和应用( 2次); 掌握 EDA 开发系统 Quartus II ,从简单的电路设计入手,到最后能够设计比较复杂的电子系统。培养利用 EDA 技术设计电路系统的实际动手能力。实验教学目的: 了解一类可编程逻辑器件,掌握一门硬件描述语言,熟悉使用一种 EDA 设计工具,设计自己的芯片。 6 教材及参考资料教材: 《EDA 技术及应用》谭会生、张昌凡编著西安电子科技大学出版社参考资料: 《CPLD 技术及其应用》宋万杰等编著西安电子科大出版社出版《VHDL 硬件描述语言与数字逻辑电路设计》侯伯亨顾新等编著西安电子科技大学出版社《CPLD/FPGA 的开发和应用》徐光辉等编著 电子工业出版社出版 7EDA 技术的相关网址: . 8 第一章 EDA 技术概述§ EDA 技术及其发展一、什么是 EDA ? Electronic Design Automation 即电子设计自动化。 EDA 是指以计算机为工作平台,采用融合应用电子信息、计算机、集成电路技术最新成果而研制成的电子CAD 通用软件包,辅助进行 IC, 电子电路和 PCB 版的设计工作。EDA 代表了当今电子设计技术的最新发展方向, 其基本特征是设计人员以计算机为工具,按照自顶向下的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,由硬件描述语言完成系统行为级设计,利用先进的开发工具自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局布线( PAR,Place And Route )、仿真及特定目标芯片的适配编译和编程下载。 9 二、 EDA 技术发展的三个阶段: 1、早期计算机辅助设计阶段 puter Assist Design) 20 世纪 70年代,属 EDA 技术发展初期。利用计算机、二维图形编辑与分析的 CAD 工具,完成基于固定功能的中小规模集成电路的电子电路设计过程中的原理图设计、布局布线等高度重复性工作。典型设计软件如 Tango 布线软件。电子系统的设计,在没有计算机辅助工作时, 简单的直接雕刻成电路板,复杂的采用手绘、标准电路设计单元形状的粘贴形成设计电路。 10 高层设计系统行为 IO 关系逻辑设计真值表表达式卡诺图数字逻辑数字逻辑电路设计原理图 PCB 图电子系统专用 IC 调试与测试手绘贴图制版安装数字系统设计流程 CAD 工具在数字系统设计中的作用高层设计系统行为 IO 关系逻辑设计真值表表达式卡诺图数字逻辑数字逻辑电路设计原理图 PCB 图电子系统专用 IC 调试与测试绘图布局布线制版安装少量完整性验证