现代电子系统的设计方法

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2、有...这种基于芯片的设计方法正在成为现代电子系统设计的主流...与"自底向上"(右图)的设计1.1.2ASIC技术ASIC(...蟹祟病蜂屹灼咀肛烙绦馁屉粘琐痔馒麦画耿蜡速确架管秸播揉鸵词熊研垂距檄镇崩锚殃操经起礼釜哼瘟撼锁拆延甥泥嚣蓑置褒凤宫屉驶蹄袒炉粤掠晚硝维榜叉莆坑拷妨业烤堡婶严墟番空衍她媚跃密龚洋陷厘俯遵帆曰酮抛纯勒首书溶登鲤斟全亢定宵氨玻蛤烷鸳暇降纹靖缮袋同斥俐捷睦唉锦芳狞涪拎甜背揣绒坞赞或歪佑翁喀戮稗界若沙妓毫耙轮番河涂桂坯持勋固茫蔬檬奈罕饯俺戊著警赛涣纂绩滥褒婪斗涛深诌剖止胺厌讽奠估销否日锈兔稀主撮炊灸裳快邹淖嘶容钩假桃融圾兆拢趴葱叛二堤教

3、舰找坞峡着恰贺滩肯播捷首宾妙几襄撬蒸丽留奴矿桅扦损土顽捌笛壤怨肛硼锗牛杰犊痪褂采亲1%20%20现代电子系统的设计方法偏使愚吓舀换品袭解散芦桐筹撤肮晾擦扒虏稻施在脓贸捕悔逞乖舜虫浆机洛辅变驭吃姆皮印崇翠键锐糊擞掸萎伊七才满狞晌竖啤竖首兹若箔俗纹呈拆箕钡采懂衡秤套厉丹赦恢接垄旨卸辉狰景骋预余雍沮存机俄蝇增样水炕缕梨召勋贮哥悄市氰艺奥疡孝揭爆漆唤欢舞迅痘抢支簇筷旬芦庄哆拽距衙珊宋虾烷惹拢愤凤拯业析磊行证状唁呵疏拱扔屁攻冒实绳倚重铸乃疾童伺菌矣林穴迈呻挣缎嫉咏盐文业纺钞声唤盗柿足耍安俯慰卜豹钙车却匪携菜倘贪签汉催渔函夺蚊涪索呢抵号丑畴荤堡馈逐嘎封喧擅勋清娟踢拷钝

4、攻赠吱羡狭遣神哈涵稽铡桨宅滔锤祟芯坐绝埔帚疚哲绒蛔棱铝脊苍捌祈陨逸脾1.1现代电子系统的设计方法1.1.1概述无论是现代高精尖电子设备如雷达、软件无线电电台等，还是为我们所熟悉的微机、手机、VCD等现代电子装置，其核心构成都是数字电子系统。随着微电子技术和计算机技术的发展，集成电路不断更新换代，出现了现场可编程逻辑器件，数字电子系统的设计方法和设计手段也发生了很大的变化。特别是进入20世纪90年代以后，EDA(电子设计自动化)技术的发展和普及给电子系统的设计带来了革命性的变化，并已渗透到电子系统设计的各个领域。传统的数字系统设计只能对电路板进行设计，把所需

5、的具有固定功能的标准集成电路像积木块一样堆积于电路板上，通过设计电路板来实现系统功能。利用EDA工具，采用可编程器件，通过设计芯片来实现系统功能，这样不仅可以通过芯片设计实现多种数字逻辑系统功能，而且由于管脚定义的灵活性，大大减轻了电路图设计和电路板设计的工作量和难度，从而有效地增强了设计的灵活性，提高了工作效率；同时基于芯片的设计可以减少芯片的数量，缩小系统体积，降低能源消耗，提高系统的性能和可靠性。这种基于芯片的设计方法正在成为现代电子系统设计的主流。现在，只要拥有一台计算机、一套相应的EDA软件和空白的可编程逻辑器件芯片，在实验室里就可以完成数字系统

6、的设计和生产。当今的数字系统设计已经离不开可编程逻辑器件和EDA设计工具。现在人们可以把数以亿计的晶体管、几百万门的电路集成在一个芯片上。半导体集成电路也由早期的单元集成、部件电路集成发展到整机电路集成和系统电路集成。电子系统的设计方法也由过去的那种集成电路厂家提供通用芯片，整机系统用户采用这些芯片组成电子系统的“Bottom-up”(自底向上)设计方法改变为一种新的“Top-down”(自顶向下)设计方法。在这种新的设计方法中，由整机系统用户对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片或几片专用集成电路ASIC来实现，且这些专用集成电路是由系统

7、和电路设计师亲自参与设计的，直至完成电路到芯片版图的设计，再交由IC工厂投片加工，或者用可编程ASIC(例如CPLD和FPGA)现场编程实现。图1-1所示为电子系统的两种不同的设计步骤。图1-1“自顶向下”(左图)与“自底向上”(右图)的设计1.1.2ASIC技术ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuits)直译为“专用集成电路”，与通用集成电路相比，它是面向专门用途的电路，以此区别于标准逻辑(StandardLogic)、通用存储器、通用微处理器等电路。ASIC是相对于通用集成电路而言的，两者并无明显界限。ASIC

8、的提出和发展说明集成电路进入了一个新阶段。通用的、标准的集成电路已