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1、VHDL设计第一章概述1.1EDA技术及其发展EDA：ElectronicsDesignAutomationEDA技术：依靠高性能计算机，利用EDA工具软件，在可编程器件中实现既定的电路系统功能。当今的EDA技术，更多的是指片上系统（SOC，SystemOnaChip）设计。1.1EDA技术及其发展EDA技术的发展进程CAD阶段（20世纪70～80年代）CAE阶段（20世纪80～90年代）CAE：ComputerAidedEngineeringEDA阶段（20世纪90年代至今）高级语言描述、系统仿真、综合技术1.1EDA技术及

2、其发展EDA工具系统级设计混合电路设计综合与仿真数字电路设计版图设计PCB设计PLD开发模拟电路设计高速电路设计EDA技术的功能和范畴1.1EDA技术及其发展EDA技术进入21世纪后，得到了更大的发展，突出表现在以下几个方面：使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达和确认成为可能；在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能强大的EDA软件不断推出；电子技术全方位纳入EDA领域；使得电子领域各学科的界限更加模糊，更加互为包容；1.1EDA技术及其发展更大规模的FPGA和CPLD器件的不断推出；基于EDA工具的ASIC设计

3、标准单元已涵盖大规模电子系统及IP核模块；软硬件IP核在电子行业的产业领域、技术领域和设计应用领域得到进一步确认；SoC高效低成本设计技术的成熟。SOCSOPC时代已经到来SOPC：System-On-a-Programble-ChipIPCore的不断丰富和完善奠定了SOPC的基础先进的百万门级FPGA开发工具是SOPC的主要平台处理器IPCore解决了SOPC的最关键问题嵌入式领域关注问题的差别国外：芯片级嵌入－－SOC、SOPC设计国内：芯片在板级的嵌入－－传统的嵌入式设计方法（*引自“美国嵌入式采访活动纪要”－－王莹）

4、1.1EDA技术及其发展1.1EDA技术及其发展2003年7月Forbes福布斯报道FPGA芯片叫板微处理器---如果没有微处理器,电脑会怎样?答案令人惊讶---它的处理速度比常规电脑更快,而且快出很多倍!尽管FPGA芯片的主频要低于奔腾处理器,但是由于FPGA芯片可并行处理多项任务,因此处理速度要比奔腾处理器或数字信号处理器快得多!在通用计算方面，FPGA仍然不敌Intel的处理器。美国赢通系统公司（WincomSystems）推出一款令人惊叹的服务器。这款专为网站运行而设计的服务器尺寸仅有DVD播放机大小，工作能力却相当于

5、,甚至超过50台戴尔、IBM或SUN公司售价5000美元的服务器。赢通公司的这款服务器并未采用目前电脑中不可或缺的微处理器，而是由FPGA芯片驱动。1.2EDA技术的实现目标，要素EDA技术最终实现目标：ASIC通过三种途径来完成EDA技术ASIC设计FPGA/CPLD可编程ASIC设计门阵列（MPGA）；标准单元（CBIC）；全定制；（FCIC）；ASIC设计SOPC/SOC混合ASIC设计ASIC原型验证系统DN9000K10低成本加高速使得原型验证成为硬/软件最理想的协同验证方法，而越来越多的ASIC也选择使用多FPGA

6、原型开发板。DiNIGroup在IIC-China2008展出了其最新的逻辑原型验证系统DN9000K10。采用16片Virtex-5LX330和1片LX50T实现高达3200万门级的ASIC验证任务；28层PCB板1.2EDA技术的实现目标，要素HardCopyStratix器件瞄准ASIC市场采用AlteraHardCopy器件，客户就可以用同样的FPGA设计工具把FPGA设计移植到HardCopy器件。流片（NRE）费用很小，设计完成后大约18个月就可以得到成品器件。Altera的3.0版QuartusⅡ设计软件支持所有

7、HardCopy器件，该软件是业界首款具有开发FPGA和类ASIC低价位掩膜编程器件的设计流程。1.2EDA技术的实现目标，要素大规模可编程器件：PLD（FPGA/CPLD），PAC硬件描述语言（HDL）：VHDL，VerilogHDL，AHDL软件开发工具MaxPlusII/QuartusII,ispEXPERT,Foundation实验开发系统EDA技术的构成要素PLD：ProgrammableLogicDevicePAC：ProgrammableAnalogCircuitHDL：HardwareDescriptionLa

8、nguage1.3硬件描述语言VHDLVHDLVerilogHDLSystemVerilogSystemCAHDL（Altera公司）常见的HDL：1.3硬件描述语言VHDLVHDL与VerilogHDL作为电子设计主流硬件的描述语言；VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力