EDA技术及应用课件.pdf

2、EDA工程设计流程
1、EDA技术及其发展3.常用EDA工具介绍——PLD设计工具
文本编辑器、图形编辑器
EDA技术的涵义PLD（ProgrammableLogicDevice）是一种由用户根据
需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。
EDA技术的发展历程VHDL综合器网表文件
VHDL仿真器
ASIC设计（逻辑综合、优化）（EDIF、XNL、
（功能仿真、VHDL…)目前主要有两大类型：CPLD（ComplexPLD）和FPGA(Fie
为什么要使用FPGA（智能手机中的FPGA应用）？
时序仿真）ldProgrammableGateArray)。
门级仿真器它们的基本设计方法是借助于EDA软件，用原理图、状
FPGA/CPLD布线/适配器
（功能仿真、态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法，生成相应的目
（自动优化、布局、布线、适配）标文件，最后用编程器或下载电缆，由目标器件实现。
时序仿真）
生产PLD的厂家很多，但最有代表性的PLD厂家为Altera、
Xilinx和Lattice公司。
测试电路编程器/下载电缆各种编
（硬件测试）（编程、下载）程文件

4.VHDL语言的基本知识——硬件描述语言（HDL）
4.VHDL语言的基本知识——VHDL的历史自上而下Top-down

HDL（hardwaredescriptionlanguage）语言定义：EDA设计方法：
VHDL语言具有以下优势：系统规格设计
是一种用形式化的方法来描述数字电路和系统的语言，
1.具有更强的行为综合能力
主要用于ASIC和FPGA设计领域。两种硬件描述语言：Verilog、功能级描述、仿真
2.支持层次化和模块化设计
VHDL。
3.可仿真可综合
为什么要用硬件描述语言来设计？逻辑综合、优化、布局布线
4.设计自动化
1、电路的逻辑功能容易理解；
2、便于计算机对逻辑进行分析处理；5.系统设计与硬件结构无关时序仿真、检查
3、把逻辑设计与具体电路的实现分成两个独立的阶段来操作6.具有很强的移植能力
4、逻辑设计与实现的工艺无关；输出门级网表
5、逻辑设计的资源积累可以重复利用；
6、可以由多人共同更好更快地设计非常复杂的逻辑电路（几十ASIC芯片投片、PLD器件编程、测试
万门以上的逻辑系统）。
ASIC:ApplicationSpecificIntegratedCircuits,
PLD:ProgrammableLogicDevices

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4.VHDL语言的基本知识——课堂练习第一章绪论总结第二章、本节内容

请思考并回答下面问题：思考题：•本节内容：
（1）、什么是硬件描述语言？它的主要作用是什么？什么叫电子设计自动化？有什么特点？–可编程器件的优点
（2）、目前符合IEEE标准的硬件语言有________和____EDA技术经历了哪几个发展阶段？–可编程器件的编程技术
________两种？他们各有什么特点？EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系？–可编程器件的分类
（3）、简述一下利用EDA工具并采用HDL语言的设计流程？
在EDA技术中，自顶向下设计方法的重要意义是什么？–CPLD、FPGA结构和工作原理„
（4）、简述Top-Down设计方法？
简述基于EDA技术的FPGA设计流程？–FPGA命名规则
–CPLD/FPGA开发应用选择

可编程逻辑的优点
可编程逻辑器件概述可编程器件（PLD）分类

按集成度分类按互联结构分类
需要的器件数量减少可编程器件（PLD）分类
SPLD:基于与或阵列确定型:
占用更少的电路板PLD发展历程
PROM、PLA、PAL、GAL•延时可预测
低成本可编程逻辑器件的编程技术
CPLD:SPLDs+互联矩阵
统计型：
节省功耗可编程器件原理
FPGA:高集成度•给定约束条件
测试和调试简单•布线后可确定延时（FPGA）
设计安全性(防止逆向剖析)
PLD-ProgrammableLogicDevice
设计灵活性按编程技术分类：按编程特性分类：

自动工具简化、合并了设计流程FPGA-FieldProgrammableGateArray非易失:一次性编程（OTP）：

在系统重新编程!(在某些情况下)熔丝/反熔丝PROM、PAL、反熔丝型FPGA
CPLD-ComplexProgrammableLogicDevice等；
浮栅存储电荷：EPROM

可重复编程:
EEPROM、FLASH；

易失：SRAM；

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熔丝和反熔丝的特点
可编程器件的编程技术SPLD原理
熔丝PLD电路的表示方法
非易失：–一次性可编程、需要专门的编程设备；
–非易失；输入、输出缓冲器采用互补输出结构。表
熔丝、反熔丝（PROM）