第3章 EDA设计流程与开发工具ppt课件.ppt

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1、3.EDA设计流程与开发工具本章首先介绍EDA和FPGA/CPLD开发设计的流程，然后分别介绍与这些设计流程中各环节密切相关的EDA工具软件，最后就MAX+plusII的基本情况和EDA重用模块IP作一简述。9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏方案论证与系统级构建独立于硬件的系统行为评估和设计。系统仿真：包括系统级的硬件设计与仿真，软件设计与仿真现代电子系统设计流程将硬件系统设计文件转换成可综合（RTL）硬件描述语言（HDL）。进行功能仿真将硬件描述语言转换成标准网表文件，如EDIF、VHDL、Verilog等通过结构

2、综合或适配（芯片内的布线布局），将标准网表文件转换成芯片下载文件。进行时序仿真硬件系统实现。硬件系统测试与调试HARDWEARDEBUGERRING软件设计与调试。SOFTWEARDEBUGERRING系统设计完成传统电子系统设计流程根据方案和系统指标选购硬件，并设计电路板，即硬件系统实际自顶向下的设计流程自底向上的设计流程方案论证，与算法确定软件设计与调试。SOFTWEARDEBUGERRING硬件系统测试与调试系统设计完成，或系统中的某一模块实际完成EDA设计流程与传统技术设计流程比较9/16/2021河南工业大学信息学院

3、焦素敏3.1EDA设计流程9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏原理图/VHDL文本编辑综合FPGA/CPLD适配FPGA/CPLD编程下载FPGA/CPLD器件和电路系统时序与功能门级仿真1、功能仿真2、时序仿真逻辑综合器结构综合器1、isp方式下载2、JTAG方式下载3、针对SRAM结构的配置4、OTP器件编程功能仿真3.1FPGA／CPLD设计流程应用FPGA/CPLD的EDA开发流程:9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏3.1.1设计输入设计输入——将要设计的电路以开发软件要求的某种形式表达出来，并输入计

4、算机，这是在EDA软件平台上对FPGA/CPLD开发的最初步骤。设计输入图形输入法：原理图、状态图和波形图文本输入法：VHDL语言，ABELHDL或Verilog-HDL9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏3.1.1设计输入(原理图／HDL文本编辑)1.图形输入图形输入原理图输入状态图输入波形图输入9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏1.原理图输入法原理图由逻辑器件(符号)和连接线构成，特别适合用来描述接口和连接关系。优点：(1)为尚未掌握硬件描述语言的电子系统设计者提供了一种类似于传统设计的输入法。(2)原理

5、图输入过程与画电子电路图相似，比较形象直观，适用于初学或教学演示。(3)对于较小的电路模型，其结构与实际电路十分接近，设计者易于把握电路全局。(4)这种设计方式接近于底层电路布局，因此，易于控制逻辑资源的耗用，节省面积。9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏1.原理图输入法缺点：(1)兼容性较差，不便交流和管理。(2)电路功能的易读性下降，排除错误困难，整体调整和结构升级困难。(3)图形文件的兼容性较差，一些性能优良的电路模块的移植和再利用变得十分困难。这是EDA技术应用的最大障碍。(4)由于在原理图中已确定了设计系统的

6、基本电路结构和元件，留给综合器和适配器的优化选择空间己十分有限，难以实现用户所希望的面积、速度以及不同风格的综合优化，因此，原理图的设计方法明显偏离了电子设计自动化的本质涵义。(5)在设计中，由于必须直接面对硬件模块的选用，因此行为模型的建立将无从谈起，从而无法实现真正意义上的自顶向下的设计方案。9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏2.HDL文本输入法这种方式与传统的计算机软件语言的输入编辑基本一致。HDL（如VHDL或VerilogHDL）采用文本方式描述设计并在EDA工具软件的文本编辑器中输入，其逻辑描述能力强，但

7、不适合描述接口和连接关系。硬件描述语言支持布尔方程、真值表、状态机等逻辑描述方式，适合描述计数器、译码器、比较器和状态机等的逻辑功能，在描述复杂设计时，非常简洁，具有很强的逻辑描述和仿真功能，可以说，应用HDL的文本输入方法克服了上述原理图输入法存在的弊端，为EDA技术的应用和发展打开了一个广阔的天地。当然，HDL文本输入必须依赖综合器，只有好的综合器才能把语言综合成优化的电路。9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏3.1.1设计输入(原理图／HDL文本编辑)这种方式与传统的计算机软件语言编辑输入基本一致。就是将使用了某

8、种硬件描述语言(HDL)的电路设计文本，如VHDL或Verilog的源程序，进行编辑输入。可以说，应用HDL的文本输入方法克服了上述原理图输入法存在的所有弊端，为EDA技术的应用和发展打开了一个广阔的天地。2.HDL文本输入法9/16/2021河南工业大学信息学院焦素敏1.综