eda技术与应用课件-2-veriloghdl介绍

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1、EDA技术与应用前堂回顾1.数字信号？如何表示的？2.实际电路如何实现逻辑？（CMOS工艺）3.数字电路与模拟电路什么关系？4.模拟电路怎样实现数字逻辑?重点：CMOS中如何实现Not、AND、OR基本逻辑门小问题1•什么功能？小问题2•如下功能对应的CMOS电路？Z=(D.A+B).C1.直接化简实现，需要先实现notA,notB,notc,notd2.(notZ)接not//两种方式比较？第1章VerilogHDL介绍•HDL简介•基于HDL的现代数字系统开发流程简介•HDL基本语法、数据类型、primitives•HDL简单实例（仅运用本堂课介

2、绍的语法）•简单使用Modelsim仿真（具体用法下一堂课讲解）数字电路设计方法•原理图（英文？）主要为人工设计，设计原理图适用：设计抽象级别低；小系统；难以复用//复用（英文？）•硬件描述语言计算机辅助设计，可直接描述电路功能，由辅助软件生成最终电路适用：设计抽象级别可高可低；大系统构建；易于复用；HDL简介•HardwareDescriptionLanguage•两种流行HDL语言：VerilogHDL、VHDLVHDL:Very-High-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguageHDL

3、功能1.描述硬件（为硬件建模），design//建模包括信号值、信号强度、延时等2.仿真验证设计，Verification近年来，设计规模越来越大，验证更显重要！//验证约占整个设计的60~70%硬件描述语言•传统的VerilogHDL/VHDL/AHDL等•新语言标准:SystemVerilog、SystemC、e、PSL、Vera、…•SystemVerilog是集大成者，综合了近年来在设计、验证领域的新技术，是设计与验证的统一语言，今后的标准语言VerilogHDL•本课程选用VerilogHDL•VerilogHDL有很强的底层建模能力，支持

4、多层次抽象级别，仿真特性略显不足，主要是一门设计语言Verilog简要发展史•1980’sGatewayDesignAutomationdevelopedVerilog最初是仿真、建档语言，Verilog-XL仿真器的出现，使Verilog迅速普及！•1990CadenceacquiredGateway•1991CadencereleasedVerilogtothepublicdomain.OpenVerilogInternational(OVI)formedto:—EvolveandmaintainVerilog—PromotetheuseofVe

5、rilog•1995IEEEratifiedtheVerilogLRM(Std.1364)•2001IEEEupdatedtheVerilogLRM强调•不要将HDL语言理解为程序语言！虽然VerilogHDL与C语言语法有些类似，但两者的工作方式、执行方式完全不同！•HDL描述的是硬件，语言中体现硬件特点，要用硬件思想思考•HDL区别于软件编程语言：(1)timing(2)concurrency•C程序：顺序执行（跳转也是按顺序），无timing概念HDL:并行执行（concurrency）(代码段书写顺序无关)，有timing概念(延时、时序)学

6、习VerilogHDL方法•了解语法+模仿+实践•循序渐进，由浅及深//学得皮毛容易，精通难！基于HDL的现代数字电路设计流程•较粗略的流程，CAD工具大量使用本课程涉及的工具•软件：AlteraQuartusII(编辑HDL、综合、FPGA实现，IDE环境)MentorModelsim(编辑HDL、仿真)•硬件：AlteraTrexC1FPGA开发板Levelsofdesigndescription(叫法很多)•描述电路，可以采用不同的抽象级别（1）Circuitlevel/SwitchLevel/physicalMOS级别（2）GateLevel

7、/Structural:ANDORNOT数字电路都可表达为门级电路形式（3）DataFlow/functional（一般也称为RTL寄存器传输级，RegisterTransferLevel）如C=a.b+c.d（4）BehavioralLevel接近高级语言的描述•VeriogHDL支持上述描述级别（部分是有限支持）Synthesis（综合）•高级别的电路描述不对应硬件电路！通过Synthesis工具，将电路描述转换为同功能的硬件电路实现（一般为门级）//数字电路的基本部件？•可综合语句：并非所有HDL语句都能综合！可综合子集（尚无标准，工具相关）•

8、Synthesis算法已较为成熟，工具已广为流行，如synopsysDesignCompiler(DC)，一