eda原理 第1章-数字系统eda设计概论课件

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1、EDA原理及VHDL实现（该课程为校级精品课程）何宾2011.09课程内容第1章数字系统EDA设计概论第2章可编程逻辑器件设计方法第3章VHDL语言基础第4章数字逻辑单元设计第5章数字系统高级设计技术（*）第6章基于HDL设计输入第7章基于原理图设计输入第8章设计综合和行为仿真第9章设计实现和时序仿真课程内容第10章设计下载和调试第11章数字时钟设计及实现（*)第12章通用异步接收发送器设计及实现(*)第13章数字电压表设计及实现(*)第14章软核处理器PicoBlaze原理及应用(*)注：带*的内容可根据课时的安排选

2、讲课程授课时间安排该课程计划总学时：56其中：理论教授课时：40实验课时：16（大约安排实验6-7个）课程教学用书理论教学参考用书：1.何宾编著,<>,清华大学出版社。2011.09。实验教学参考用书：1.何宾编著,<>，清华大学出版社。2009.072.何宾编著,<<数字与片上系统设计教程>>,清华大学出版社课程网络资源：http://bucteda.eefocus.com课程所要解决的问题？回忆大二所学《数字电路》课程，还留在你们心中的回忆：烦琐的卡诺图的化简

3、（令你们和我一样抓狂）如果让你手工化简多变量呢？估计你要崩溃想想在做电子课程设计中，你们要花大量的时间和精力把区区几个74LSXX的门电路，用大量的导线连接在一起。这个过程估计你们谁也头疼。你们也一定也知道在你们教科书的末尾好象提到了一个称为硬件描述语言HDL的东西。老师没讲，忽略了…,为什么啊？（这门课将要揭密）课程所要解决的问题？当你们经历了以上的痛苦后，不知道你们想过下面的问题没有？能不能让计算机帮助化简卡诺图？而且是多个变量？能不能用一种芯片实现多个分离小规模数字IC的功能，并且在芯片内部将这些功能连接？设计数

4、字系统能不能象C语言那样，只关心“如何描述”一个数字系统，而不是“如何具体实现”数字系统。课程的重要性该课程的学习对后续多门课程的学习起着重要的作用，比如《微机原理》、《单片机》、《数字信号处理》、《通信原理》等和“数字”‘0’和‘1’有关课程。该课程是从事电子系统设计相关专业学生必须掌握的内容。大学生电子设计竞赛也把该课程内容作为参赛学生应该掌握的内容之一。你们慢慢体会吧…数字系统EDA技术发展概述电子设计自动化（ElectronicsDesignAutomation,EDA）技术是一门迅速发展的新技术。EDA设计就

5、是在计算机上通过特定功能的软件开发工具，协助设计人员以全自动或半自动化方式完成所要求电子系统的设计。数字系统EDA技术发展概述EDA技术所涉及的领域相当广泛，业界一般将EDA技术分成:狭义EDA技术广义EDA技术数字系统EDA技术发展概述狭义EDA技术，就是指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，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的:逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局

6、布线、逻辑仿真，直至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的一门新技术，或称为IES/ASIC自动设计技术。数字系统EDA技术发展概述广义EDA技术，是通过计算机及其电子系统的辅助分析和设计软件，完成电子系统某一部分的设计过程。因此，广义EDA技术除了包含狭义的EDA技术外，还包括:计算机辅助分析CAA技术(如PSPICE，EWB，MATLAB等)，印刷电路板计算机辅助设计PCB-CAD技术(如PROTEL，ORCAD等)其它高频和射频设计和分析的工具等数字系统设计技术发

7、展历史在过去的60年中，数字逻辑改变了整个世界，整个世界朝着数字化方向发展。今天我们所熟悉的计算机在第二次世界大战后才出现在人类世界中。表1.1给出了在计算机和数字逻辑发展历史上的重大事件。从该表可以看出数字逻辑设计技术经过了近400年的逐步进化的过程。数字系统设计技术发展历史年代事件公元前3000年巴比伦王国开发了算盘。这个装置，它使用的线（棍子）上的一列珠子表示数字，今天仍然在远东地区的一些地方使用，用于执行计算。1614-1617JohnNapier，苏格兰数学家，发明了对数，允许通过加来进行乘法和减进行除法。他

8、发明了棒子或者数支，这样可以通过一种特殊的方法移动棍子来实现对大数的乘或者除。1623WilhelmSchickard，德国教授，发明了第一个机械式计算器，称为“计算钟”。1630WilliamOughtred，英国数学家和牧师，发明了计算尺。1642-1644BlaisePascal,法国数学家，物理学家和宗教哲学家，发明了第一