第1章 概 述new

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1、EDA技术主讲：徐芝美E_Mail:zmkmxz@163.com电话:13964470308内容丰富，有取舍。实验安排，一共32学时，其中12学时（6次）实验；具体时间为第2四周到第7周的第2次课。1号实验楼5楼EDA实验室肖伟老师考虑与现有实验条件，我们学习的软件为Max+plusⅡ而非书上的QuartusⅡ。第1章绪论1.1EDA技术及其发展1.2EDA技术实现目标1.3硬件描述语言1.5基于HDL的自顶向下设计方法1.7EDA设计流程1.9常用EDA工具1.12EDA技术发展趋势解决的主要问题:什么是EDA技术EDA技术的最终实现目标基于H

2、DL的自顶向下设计方法EDA技术的工程设计流程1.1EDA技术其发展◇EDA技术的概念◇EDA技术的发展历程◇EDA技术的主要内容EDA技术是伴随着大规模集成电路的制造技术和现代电子设计技术的发展，而出现的一门新兴学科。1EDA技术的概念1.1EDA技术其发展1EDA技术的概念EDA是英语ElectronicDesignAutomation的缩写，译成汉语是电子设计自动化。定义（一）：是以CPLD和FPGA芯片为基础，利用硬件描述语言和EDA工具软件自动完成具有系统功能的电路设计。设计者可以用简明易懂的高级编程语言，设计出复杂的硬件电路。--电子

3、报定义（二）：EDA技术作为现代电子设计技术的核心，它依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以及逻辑优化和仿真测试等项功能，直至实现既定性能的电子线路系统功能。2EDA技术的发展历程20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代21世纪后⑴．20世纪70年代的计算机辅助设计(ComputerAssistDesign，简称CAD)阶段美国ACCEL公司开发的Tang

4、o布线软件。这时的EDA工具软件仅能完成辅助设计工作，无法完成系统功能和性能的验证工作。⑵20世纪80年代的计算机辅助工程设计（ComputerAssistEngineeringDesign，简称CAE）阶段随着微电子工艺的发展，相继出现了集成上万只晶体管的微处理器、集成几十万直到上百万储存单元的随机存储器和只读存储器。低密度的可编程逻辑器件(PAL和GAL)日趋成熟。这一时期出现了一些设计和验证的工具软件。当时的Mentor、DaisySystem及LogicSystem等公司推出了含有电路图编辑及逻辑仿真功能的EDA工具软件，它们是以数字电路

5、设计验证工具为代表，主要解决电路，尤其是数字电路设计完成之前的功能验证（仿真）问题。⑶20世纪90年代的电子系统设计自动化（E1ectronicDesignAutomation，简称EDA）阶段90年代，随着微电子技术的发展，特别是可编程逻辑器件的发展，微电子厂家可以为用户提供各种规模的可编程逻辑器件，使设计者可以通过设计芯片实现电子系统功能。设计师逐步从使用硬件转向设计硬件，从单个电子产品开发转向系统级电子产品开发，这时的EDA工具以系统级设计为核心。这一时期的EDA工具门类齐全，能够提供系统设计的全部工具，如描述设计功能的设计输入工具、验证设

6、计和评估性能的仿真工具、具有逻辑综合和设计优化的设计工具以及完成芯片和系统实现的物理实现工具。3EDA技术的主要内容定义（一）：是以CPLD和FPGA芯片为基础，利用硬件描述语言和EDA工具软件自动完成具有系统功能的电路设计。○大规模可编程逻辑器件；○硬件描述语言；○软件开发工具；○实验开发系统。1.2EDA技术实现目标专用集成电路(ASIC，ApplicationSpecificIntegratedCircuit)ASIC是指具有专门用途和特定功能的集成电路。单片电子系统(SoC）单片电子系统又称片上系统（SystemOnChip,SoC），随

7、着半导体的深亚微米技术发展，使得PLD的性能和密度能够满足系统一级的设计，即可以把CPU、存储器、周边控制器等整个系统集成（整合）到一个（大规模的PLD）芯片内，这称作片上系统。可编程片上系统(SoPC)可编程片上系统(SoPC，，SystemonaprogrammableChip)具有片上系统（SoC）的特点，即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能．与片上系统（SoC）的不同点，它是可编程系统．使用者可以通过编程，重新设计或修改系统的逻辑功能．1.2EDA技术实现目标1.2EDA技术实现目标1.可编程逻辑器件FPGA/CPLD（可编程IC，或可

8、编程ASIC）2.半定制或全定制ASIC（掩模ASIC）（1）门阵列ASIC（2）标准单元ASIC（3）全定制芯片3.混合ASIC门海式