EDA技术及其应用(第二版) 教学课件 作者 潘松 王芳 张筱云第1章 概述.ppt

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1、第1章概述1.1EDA技术EDA技术在进入21世纪后，得到了更大的发展20世纪70年代集成电路制作，MOS工艺已得到广泛的应用。20世纪80年代集成电路设计进入了CMOS(互补场效应管)时代。20世纪90年代计算机辅助工程、辅助分析和辅助设计在电子技术领域获得更加广泛的应用。EDA技术的发展1.2EDA技术应用对象1.可编程逻辑器件2.半定制或全定制ASIC3.混合ASIC1.3硬件描述语言VerilogHDLVHDLSystemVerilogVerilogHDLSystemC1.4EDA技术的优势降低设计成本，缩短设计周期有各

2、类库支持简化设计文档管理逻辑设计仿真测试技术设计者拥有完全的自主权良好的可移植与可测试性自顶向下的设计方案充分利用计算机1.5面向FPGA的EDA开发流程1.5.1设计输入1.图形输入2.硬件描述语言文本输入1.5面向FPGA的EDA开发流程1.5.2综合自然语言综合1.5.3适配（布线布局）行为综合逻辑综合结构综合1.5.4仿真时序仿真功能仿真1.6可编程逻辑器件1.6.1PLD的分类结构乘积项结构器件查找表结构器件集成低集成度芯片高集成度芯片编程工艺熔丝(Fuse)型器件反熔丝(Anti-fuse)型器件EPROM型EEPR

3、OM型SRAM型Flash型1.6可编程逻辑器件1.6.2PROM可编程原理1.6可编程逻辑器件1.6.2PROM可编程原理1.6可编程逻辑器件1.6.2PROM可编程原理1.6可编程逻辑器件1.6可编程逻辑器件1.6.3GAL1.7CPLD的结构与可编程原理1.7CPLD的结构与可编程原理1．逻辑阵列块对于每个LAB，输入信号来自3部分：（1）来自作为通用逻辑输入的PIA的36个信号；（2）来自全局控制信号，用于寄存器辅助功能；（3）从I/O引脚到寄存器的直接输入通道。1.7CPLD的结构与可编程原理2．逻辑宏单元逻辑阵列乘积

4、项选择矩阵可编程寄存器全局时钟信号全局时钟信号由高电平有效的时钟信号使能用乘积项实现一个阵列时钟1.7CPLD的结构与可编程原理3．可编程连线阵列1.7CPLD的结构与可编程原理4．I/O控制块1.8FPGA的结构与工作原理1.8.1查找表逻辑结构1.8FPGA的结构与工作原理1.8.2CycloneIII系列器件的结构原理1.8FPGA的结构与工作原理1.8.2CycloneIII系列器件的结构原理1.9硬件测试技术1.9.1内部逻辑测试1.9.2JTAG边界扫描测试1.10FPGA/CPLD产品概述1.10.1Lattice

5、公司的PLD器件ispLSI系列器件MACHXO系列MACH4000系列LatticeSCFPGA系列LatticeECP3FPGA系列1.10FPGA/CPLD产品概述1.10.2Xilinx公司的PLD器件Virtex-6系列FPGASpartan-6器件系列XC9500/XC9500XL系列CPLDXilinxSpartan-3A系列器件1.10FPGA/CPLD产品概述1.10.3Altera公司的PLD器件Cyclone4系列FPGACyclone和CycloneII系列FPGACycloneIII系列FPGAMAX系

6、列CPLDStratix4/6系列FPGAMAXII系列器件1.11编程与配置1．基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash技术。2．基于SRAM查找表的编程单元。3．基于反熔丝编程单元。1.12QuartusII1.13IP核IP软IP固IP硬IP是用HDL等硬件描述语言描述的功能块，但是并不涉及用什么具体电路元件实现这些功能。是完成了综合的功能块。提供设计的最终阶段产品：掩膜。1.14EDA的发展趋势★超大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高★可编程逻辑器件开始进入传统的ASIC市场★EDA工具和IP核应用更为广泛。★

7、为嵌入式系统设计提供了功能强大的开发环境。★为复杂的SOC设计提供了物理基础。