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1、《现代电子技术》2004年第12期总第179期数据库与信息系统自顶向下的数字系统设计方法井新宇(江阴职业技术学院电子信息工程系江苏江阴214433)摘要:电子技术的发展道路是数字化,数字系统从基于电路板的系统设计到通过设计芯片来实现系统功能。设计方法也由传统的自底向上变革为自顶向下,自顶向下设计方法实质上是进行行为设计,结构设计,逻辑电路设计到版图设计的过程,期间要进行多层次的仿真评估,也可进行测试仿真,完成功能确认等。关键词:EDA技术;数字系统;自顶向下;仿真中图分类号:TN701文献标识码:B文章编号:1004373X(2004)1202502Di
2、gitalSystemDesignMethodofToptoDownJINGXinyu(DepartmentofElectronicInformationEngineering,JiangyinPolytechnicCollege,Jiangyin,214433,China)Abstract:Theorientationoftheelectronictechnologydevelopmentisdigitization.Thesystemfunctionofthedigitalsystemisrealizedthroughthedesigningofth
3、echipsbasedorthedesigningofthecircuitboarddesigning.Thedesigningmethodchangesfromthetraditionalbottomtouptotoptodown.Essentially,themethodoftoptodownisthebehaviordesigning,thestructuredesigning,thelogicaldesigningandthecircuitboarddesigning.Duringtheprocesstheevaluationofsimulati
4、onorsimulationtestingshouldbedoneforseveraltimesbeforethecompletionofthequestionisconfirmed.Keywords:EDAtechnology;digitalsystem;toptodown;simulation数字化已成为电子设计的必由之路。电子设计技术的现代数字系统的设计利用EDA工具,采用可编程器发展从应用SSI通用数字电路芯片构成电路系统,到广泛件,通过设计芯片来实现系统功能。方法是自顶向下的,就应用MCU(微控制器或单片机),再到FPGA/CPLD(现是利用计
5、算机这个工具,软硬结合,在计算机上完成逻辑场可编程逻辑器件/复杂可编程逻辑器件)在EDA(电子设计、建立系统模型、功能仿真和时序仿真,仿真通过后设计自动化)技术平台上的广泛应用,经历了重大的变革再形成产品。可以说实现了数字系统设计的革命。自顶向和飞跃。电路的设计方法也由传统的方法变革为基于下设计方法的步骤为:EDA技术的自顶向下(toptodown)的设计方法。(1)需要进行系统分析,确定算法。利用数字技术处理和传输信息的电子系统都可以称(2)进行系统划分,根据系统或芯片的特点,将其划为数字系统。分为若干部分,各部分分别承担算法中不同的逻辑操作功传统的数
6、字系统设计只能对电路板进行设计,通过电能,划分的各部分逻辑功能清楚,接口清晰,相互关系明路板来实现系统功能。由器件搭成电路板,再由电路板构成确,便于电路级的实现。电子系统。方法是自底向上的(bottomtoup),就是先(3)系统逻辑描述,根据各个子系统或模块所确定的选用固定功能的标准通用集成电路,由这些芯片和其他器逻辑功能,采用规范的形式描述逻辑功能。件构成电路、子系统和系统。必要时还得进行单元电路实(4)逻辑电路级设计,选择合理的器件和连接关系以验,然后制作样机,最后完成调试。按这样的过程设计产品,实现系统逻辑要求,电路级设计的结果常采用2种方式来所
7、用元件的种类和数量较多,一次性成功率低,开发周期表达:电路图方式和硬件描述语言方式,EDA软件允许这长,系统接线多,可靠性差,体积和功耗大,成本也高。2种方式。自底向上设计方法的步骤为:在系统划分和分解的基(5)数字电路的设计采用EDA软件来仿真,当仿真结础上进行单元电路的设计,单元设计完成后,逐步进行功果正确后再用器件实现数字系统。能块的设计,然后进行子系统的设计,完成系统的总体设(6)测试系统性能是否符合设计要求。计。其中有必要还要进行单元电路和功能块的电路实验。下面以基于FPGA/CPLD精确到1%s的计时器设计与实现为例来说明自顶向下数字系统的设
8、计方法。设计收稿日期:20040216过程如下:25井新宇:自顶向下的数字系统设
